近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室胡麗麗研究員團(tuán)隊(duì)與成都信息工程大學(xué)合作，報(bào)道了基于Nd3+摻雜石英光纖的百瓦量級(jí)900nm全光纖激光。相關(guān)成果以“High-power lasing at ～900 nm in Nd3+-doped fiber:a direct coordination engineering approach to enhance fluorescence”為題發(fā)表于Optica。 b w5|gmO  
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900 nm 激光可直接用于泵浦摻 Yb3+激光材料、大氣探測(cè)和生物雙光子成像，其倍頻產(chǎn)生的深藍(lán)激光在面向水下通信、原子冷卻、激光存儲(chǔ)及激光加工等領(lǐng)域具有重大意義。目前，研究者們主要通過(guò)半導(dǎo)體激光器、固體（晶體和陶瓷）激光器和摻Nd光纖激光器實(shí)現(xiàn) 900 nm 激光輸出。而摻Nd石英光纖激光器小型輕量化、波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)、光束質(zhì)量高、易于實(shí)現(xiàn)高重復(fù)頻率、通過(guò)光束合成可獲得大脈沖能量等優(yōu)點(diǎn)使其成為今年來(lái)的研究熱點(diǎn)。但通常摻Nd3+激光材料的主要發(fā)射位于1060 nm，這導(dǎo)致900 nm激光效率低下且極易產(chǎn)生1060 nm自發(fā)輻射，強(qiáng)烈限制了其輸出功率和應(yīng)用。目前，研究者們通過(guò)空間濾波、低溫運(yùn)轉(zhuǎn)、波導(dǎo)設(shè)計(jì)等方式被動(dòng)地壓制1060 nm自發(fā)輻射，然而全光纖結(jié)構(gòu)的900 nm激光輸出功率仍停留在瓦級(jí)水平，極大限制了900 nm激光的應(yīng)用和發(fā)展。 _T^ip.o  
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該研究團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)理論出發(fā)，創(chuàng)新性地提出了一種直接配位工程方法將鹵素引入石英玻璃中Nd3+的最緊鄰配位，以提高成鍵的共價(jià)性，主動(dòng)地增強(qiáng)了Nd3+的900 nm發(fā)射強(qiáng)度。引入碘元素的摻Nd3+石英玻璃顯示出在摻Nd3+的材料中很少觀察到的熒光反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即其 900 nm發(fā)射強(qiáng)度超過(guò)了通常更強(qiáng)的1060 nm發(fā)射強(qiáng)度。使用該石英玻璃為纖芯的雙包層光纖，在全光纖MOPA結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了比當(dāng)前記錄高50倍的功率(113.5 W)。該工作為900 nm高功率光纖激光器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了新思路，同時(shí)為調(diào)節(jié)稀土摻雜材料的光譜性質(zhì)提供了一條新的途徑。 dI&2dcumS  
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相關(guān)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。 >L?)f3_a  
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原文鏈接：https://doi.org/10.1364/OPTICA.494868