[发明专利]一种利用GaN激光二极管泵浦稀土离子掺杂钽铌酸盐实现可见激光的方法

权利要求书

1.一种利用GaN激光二极管泵浦稀土离子掺杂钽铌酸盐实现可 见激光的方法，其特征在于：

(1)于钽酸盐激光晶体基质、铌酸盐激光晶体基质中掺杂激活 离子，继而成为钽酸盐激光晶体和铌酸盐激光晶体；

(2)根据激活离子的激光泵浦通道的吸收波长，选择工作波长 和激活离子相匹配的GaN激光二极管作为泵浦源；

(3)对掺杂激活离子的钽酸盐激光晶体和铌酸盐激光晶体进行 泵浦，继而可实现可见光激光输出。

2.根据权利要求1所述的一种利用GaN激光二极管泵浦稀土离 子掺杂钽铌酸盐实现可见激光的方法，其特征在于：所述钽酸盐激光 晶体基质包括ScTaO₄、YTaO₄、LaTaO₄、LuTaO₄、GdTaO₄；铌酸盐 激光晶体基质包括ScNbO₄、YNbO₄、LaNbO₄、LuNbO₄、GdNbO₄； 且所述钽酸盐激光晶体基质和铌酸盐激光晶体基质记为REMO₄，其 中REMO₄代表激光晶体基质中的任何一种。

3.根据权利要求2所述的一种利用GaN激光二极管泵浦稀土离 子掺杂钽铌酸盐实现可见激光的方法，其特征在于：所述激活离子为 Pr³⁺、Dy³⁺、Sm³⁺中之一，且激活离子用于取代激光晶体基质中Sc、 Y、La、Lu、Gd所占的格位，从而分别构成激光晶体Pr³⁺:REMO₄、 Dy³⁺:REMO₄、Sm³⁺:REMO₄。

4.根据权利要求3所述的一种利用GaN激光二极管泵浦稀土离 子掺杂钽铌酸盐实现可见激光的方法，其特征在于：所述激光晶体 Pr³⁺:REMO₄：采用激光波长为450nm、470nm、475nm、488nm的 GaN激光二极管，通过³H₄→^2S'+1L'_J'，即^2S'+1L'_J'＝³P₂、³H₄→¹I₆、³H₄→³P₁、 ³H₄→³P₀跃迁通道，将Pr³⁺的粒子直接激发到³P₀，或比其能量更高的 ³P₂、¹I₆、³P₁激发态，再通过无辐射弛豫或其他过程跃迁到³P₀，实现 ³P₀与下能级^2S+1L_J，即^2S+1L_J＝³H₄、³H₅、³H₆、³F₂、³F₃、³F₄之间的粒 子数反转，再通过受激辐射³P₀→³F₂、³P₀→³F₄、³P₀→³H₆获得可见激 光。