研究目的
探索Yb:CaF2在波导激光器结构中的潜力。
研究成果
LPE法生长的Yb:CaF2层在约1微米波段超快波导激光器和放大器领域展现出应用前景，经进一步优化后有望实现高功率应用。
研究不足
该研究聚焦于Yb:CaF2在波导激光结构中的初步探索，在波导设计和激光效率方面具有进一步优化的潜力。
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 铒离子(Yb<sup>3+</sup>)掺杂氟化钙(CaF<sub>2</sub>)波导的液相外延生长、光谱特性及首次激光运转研究
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 铒离子(Yb<sup>3+</sup>)掺杂氟化钙(CaF<sub>2</sub>)波导的液相外延生长、光谱特性及首次激光运转研究
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8873166
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
掺镱氟化钙（Yb:CaF?）是被公认的约1微米波段短脉冲功率可扩展振荡器材料[1]。该材料既具备基质材料优异的热力学特性（热导率9.7 W/mK），又为Yb3?离子提供了平滑宽广的增益谱，支持激光发射的宽带调谐及锁模模式下产生亚100飞秒脉冲[1,2]。目前Yb:CaF?晶体已广泛应用于高功率块状连续波（CW）和脉冲激光器及放大器中。本研究旨在探索该材料在波导激光结构中的应用潜力。采用液相外延（LPE）法在直拉法生长的块状CaF?衬底上制备了单晶1.4 at.% Yb:CaF?薄膜，LPE生长溶剂选用CaCl?（图1(a)）。获得的Yb:CaF?光学质量层厚度为27±1微米（图1(b)）。光谱研究表明，与块状晶体不同[3]，孤立Yb3?离子主要呈三角氧配位构型C3v(T2)，仅含少量团簇（图1(c)）。最大受激发射截面σSE为0.70×10?2? cm2（对应974.9 nm零声子线跃迁），Yb3?离子寿命2.10毫秒。633 nm波长下测得掺杂引起的折射率变化?n = n层 – n衬底为5×10?3。
作者：
Pavel Loiko，Rémi Soulard，Esrom Kifle，Lauren Guillemot，Gurvan Brasse，Abdelmjid Benayad，Jean-Louis Doualan，Alain Braud，Magdalena Aguiló，Francesc Díaz，Xavier Mateos，Patrice Camy
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