Dans les années récentes, Les lasers à infrarouge moyen de ~ 3 m ont attiré beaucoup d'attention en raison de leurs larges applications dans les traitements biomédicaux, identification d'empreintes moléculaires et source de pompage à oscillation paramétrique optique (OPO).

Généralement, deux méthodes sont efficaces pour la réalisation de laser moyen infrarouge. Une méthode est une approche non linéaire combinée avec la technique OPO, qui est de structure compliquée et instable. L'autre dépend du pompage direct du cristal laser moyen infrarouge, ce qui est plus propice au développement de la miniaturisation et de la praticité.

Récemment, une équipe de recherche de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai, Académie chinoise des sciences, a réussi à développer un nouveau type de cristal laser à faible énergie de phonons :Nd, Euh :LaF 3 .La croissance cristalline, structure, spectres, et l'effet d'auto-élimination ont été étudiés. Leur réalisation a été publiée dans Journal des alliages et des composés .

Dans leur expérience, pour la première fois, le Nd, Euh :LaF 3 cristal a été cultivé avec succès par la méthode Bridgman. L'Er:LaF 3 le cristal a également été cultivé à des fins de comparaison. Il est resté une structure cristalline hexagonale exempte d'une seconde phase. Les coefficients de ségrégation de Nd ³⁺ et euh ³⁺ étaient respectivement de 0,96 et 0,76, indiquant qu'il était facile de doper le Nd ³⁺ et euh ³⁺ ions dans LaF 3 hôte.

Par ailleurs, l'émission intense de 2,7 µm en Nd, Euh :LaF 3 cristal a été obtenu sous l'excitation LD de 808 nm. Avec l'aide de la théorie de Judd-Ofelt et des spectres d'absorption, le rapport de branchement de fluorescence, la section efficace d'émission et la durée de vie de fluorescence mesurée à 2,7 m ont été calculées à 28,5 %, 1,3×10 ^-20 cm ² et 5,48 ms, respectivement.

Double fonction de Nd ³⁺ Les ions ont été analysés en comparant les spectres de fluorescence dans l'infrarouge moyen avec les durées de vie des niveaux d'énergie supérieurs et inférieurs dans des cristaux dopés simple et double.

Ils ont constaté que le Nd ³⁺ ions non seulement sensibilisé l'Er ³⁺ mais aussi désactivé l'Er ³⁺ :4I 13/2 niveau d'énergie efficacement en abaissant la durée de vie du niveau d'énergie inférieur de 22,60 ms à 4,37 ms avec un rendement de désactivation de 80,7 % en Nd, Euh :LaF 3 cristal.

Il est à noter qu'aucun effet d'auto-termination n'existe dans le Nd, Euh :LaF 3 cristal. Tous les résultats montrent que Nd, Euh :LaF 3 crystal est un candidat prometteur pour les lasers de 2,7 µm pompés par un LD commercial de 808 nm.