Optical Properties of Visible Laser Crystal Sm<sup>3+</sup>∶CaDyAlO<sub>4</sub>

TAN Hui-yu; ZHANG Pei-xiong; NIU Xiao-chen; SONG Jia-wan; ZHENG Wei-bi; CHEN Yan; LI Zhen; CHEN Zhen-qiang

doi:10.37188/CJL.20220164

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Optical Properties of Visible Laser Crystal Sm³⁺∶CaDyAlO₄

Invited Paper | 更新时间：2022-12-08

- Optical Properties of Visible Laser Crystal Sm³⁺∶CaDyAlO₄
  增强出版
- Chinese Journal of Luminescence Vol. 43, Issue 11, Pages: 1741-1749(2022)
- 作者机构：
  
  1.广东省晶体与激光技术工程研究中心，广东广州　510632
  2.暨南大学理工学院光电工程系，广东广州　510632
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51972149;61935010;51872307;51702124);Key Research and Development Program of Guangdong Province(2020B090922006)
- DOI：10.37188/CJL.20220164
  CLC： O482.31
- Published：05 November 2022，
  
  Received：29 April 2022，
  
  Revised：19 May 2022，
- 稿件说明：
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谭慧瑜,张沛雄,牛晓晨等.可见光激光晶体Sm³⁺∶CaDyAlO₄的光学性能[J].发光学报,2022,43(11):1741-1749.

TAN Hui-yu,ZHANG Pei-xiong,NIU Xiao-chen,et al.Optical Properties of Visible Laser Crystal Sm³⁺∶CaDyAlO₄[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(11):1741-1749.
谭慧瑜,张沛雄,牛晓晨等.可见光激光晶体Sm³⁺∶CaDyAlO₄的光学性能[J].发光学报,2022,43(11):1741-1749. DOI： 10.37188/CJL.20220164.

TAN Hui-yu,ZHANG Pei-xiong,NIU Xiao-chen,et al.Optical Properties of Visible Laser Crystal Sm³⁺∶CaDyAlO₄[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(11):1741-1749. DOI： 10.37188/CJL.20220164.

摘要

采用提拉法成功地生长了Sm

掺杂CaDyAlO

晶体，并对其可见光光学性能进行研究，利用Judd‑Ofelt理论，得到强度参数、自发辐射概率及荧光分支比等重要的光谱性能参数。该晶体在353 nm处吸收峰最强，半高宽（FWHM）为13 nm，吸收截面为1.11×10

-20

；在353 nm激发下，获得了500～650 nm的超宽带橙黄光发射，Dy

离子和Sm

离子的主要发射峰分别位于570 nm和620 nm处，发射截面分别为4.15×10

-20

和4.03×10

-20

。上述结果表明，Sm

∶CaDyAlO

晶体可能是500～650 nm橙黄色调谐激光器的一种有前景的增益材料。

Abstract

The Czochralski method was used to successfully grow the Sm

-doped CaDyAlO

crystal， and its optical properties in visible light were investigated. Important spectral performance parameters such as intensity parameters， spontaneous emission probability， and fluorescence branching ratio were obtained using the Judd-Ofelt theory. The crystal has a strong absorption peak at 353 nm， a full width at half maximum（FWHM） of 13 nm， and an absorption cross section of 9.76×10

-20

. When excited at 353 nm， an ultra-broadband orange-yellow emission from 500 nm to 650 nm is obtained， with Dy

ions and Sm

ions. The main emission peaks of Dy

ions and Sm

ions are at 570 nm and 620 nm， respectively， and the emission cross sections are 4.15×10

-20

and 4.03×10

-20

， respectively. The above findings suggest that Sm

∶CaDyAlO

crystals could be a promising gain material for orange-yellow tunable lasers from 500 nm to 650 nm.

关键词

激光晶体Sm3+掺杂Judd-Ofelt理论橙黄光发射

Keywords

laser crystalSm3+-dopedJudd-Ofelt theoryorange-yellow emission

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Optical Properties of Visible Laser Crystal Sm3+∶CaDyAlO4

DOI：10.37188/CJL.20220164

摘要

Abstract

关键词

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references

Optical Properties of Visible Laser Crystal Sm³⁺∶CaDyAlO₄