Mittelinfrarotlaser werden aufgrund ihrer hohen Strahlqualität und ausgeprägten Robustheit häufig in der Chirurgie, Umweltüberwachung, Materialbearbeitung und LIDAR eingesetzt. Ihre Entwicklung wird jedoch stark durch das Fehlen optischer Verstärkungsmaterialien mit hoher Seltene-Erden-Dotierung und hervorragenden mechanischen Eigenschaften eingeschränkt. In dieser Studie wurde erfolgreich ein sulfidhaltiges Glas Ga₂S₃-La₂S₃-Na₂S₃ mit bis zu 10 mol% Er₂S₃ dotiert hergestellt. Das erhaltene Glas weist eine hohe Glasübergangstemperatur (492 ℃) und eine hohe Vickershärte (3,37 GPa) auf und übertrifft damit deutlich andere Sulfidgläser. Mit steigendem Er³⁺-Gehalt nimmt die Fluoreszenzintensität bei 2,7 µm deutlich zu und erreicht bei 7,5 % Er₂S₃ ihren Höchstwert. Außerdem betragen bei einer Dotierkonzentration von 7,5 % Er₂S₃ die Absorptions- und Emissionsquerschnitte bei 2,7 µm 10,6×10⁻²¹ cm² bzw. 15,7×10⁻²¹ cm². Die oben genannten Ergebnisse bieten eine einfache und effiziente Strategie zur Entwicklung hochverstärkter seltener Erden dotierter mittel-infraroter Lasermaterialien.

Mittelinfrarot-Emission; Sulfidglas; hohe Er³⁺-Dotierung; hervorragende mechanische Eigenschaften