Fe^(2+):ZnSe实现中红外波段激光输出

中波红外激光器在痕迹量气体检测、激发惰性气体产生软硬X 射线辐射、激光定向干扰等方面具有重要应用价值。华北光电技术研究所采用硒化锌（ZnSe）晶片为基质材料，硒化亚铁（FeSe）粉末为掺杂物，通过热扩散掺杂技术获得了尺寸Φ22 mm×4 mm、铁离子掺杂浓度3.43×1018cm-3 的掺铁硒化锌（Fe2＋： ZnSe）晶体样品。制备的Fe2＋：ZnSe 晶体在3.0 μm 附近处出现了明显的Fe2＋离子特征吸收峰，吸收峰峰值处透射率为5.4%，波长4.5 μm 处的透射率为50.6%，晶体测试结果如图1 所示。晶体加工成4 mm（宽）×4 mm（高）×2 mm（长）尺寸，两端抛光后镀2.9 μm 和4.5 μm 双波段增透膜。哈尔滨工业大学可调谐激光国家级重点实验室采用波长2.89 μm，脉冲重复频率1 kHz的ZnGeP2 光学参量振荡器（OPO）抽运制备的Fe2＋：ZnSe晶体。当注入抽运功率为1.43 W 时，获得平均功率53 mW 的激光输出，脉冲宽度为25 ns，阈值抽运功率为0.34 W，斜率效率为4.8%。Fe2＋：ZnSe 激光器输出谱的中心波长位于4.45 μm，范围为4.33~4.61 μm。实验表明Fe2＋：ZnSe 晶体可实现宽波段中红外激光输出。