[发明专利]一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG及其制备和实现中红外激光输出的方法

权利要求书

1.一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG，其特征在于,所述晶体分子式为Pr_3xEr_3yY_(2.8-3x-3y)Sc₁Al_4.2O₁₂，其中0<x<0.9,0<y<0.9；所述Pr³⁺和Er³⁺都是取代晶体中十二面体中心位置的Y³⁺，Pr³⁺的取代浓度为0.01-2at.％，Er³⁺的取代浓度为10-40at.％。

2.根据权利要求1所述的一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG，其特征在于，所述Pr³⁺的³F₄能级与Er³⁺离子的激光下能级⁴I_13/2接近，可加速激光下能级粒子抽空速率，降低Er离子激光下能级⁴I_13/2的荧光寿命，使得激光介质在谐振腔内可以保持较高的增益，提高斜效率。

3.根据权利要求1所述的一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG，其特征在于，所述Pr_3xEr_3yY_(2.8-3x-3y)Sc₁Al_4.2O₁₂作为激光介质，采用810nm的激光器将基态的粒子抽运到⁴I_9/2能级上，然后⁴I_9/2能级上的粒子再通过无辐射弛豫过程弛豫到⁴I_11/2能级上，形成粒子数反转，从而⁴I_11/2到⁴I_13/2受激跃迁产生2.6-3.0μm的中红外激光。

4.根据权利要求1所述的一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG，其特征在于，所述Pr_3xEr_3yY_(2.8-3x-3y)Sc₁Al_4.2O₁₂作为激光介质，采用960-980nm的激光器泵浦将基态⁴I_15/2能级上的粒子抽运到⁴I_11/2能级上，在⁴I_11/2能级的stark子能级之间产生无辐射弛豫过程，与⁴I_13/2能级间形成粒子数反转，从而产生2.6-3.0μm的中红外激光。

5.根据权利要求1所述的一种高效中红外激光晶体Er,Pr:YSAG，其特征在于：所述晶体是以抗辐射晶体钇钪铝石榴石为基质的激光晶体。