我院透明陶瓷小组在《Optic Express》期刊发表论文

近日，我院张乐教授带领透明陶瓷小组，在太阳光直接泵浦激光器用透明陶瓷的研究上取得新进展，相关成果发表于SCI期刊《Optic Express》上。我院与江苏师范大学联合培养的硕士研究生郑欣雨为论文的第一作者，江苏师范大学为第一完成单位，周天元副教授为指导老师，周天元副教授、张乐教授为通讯作者。

太阳光直接泵浦激光器技术对于维护未来国防安全和推动社会发展进步意义重大，增益介质的选择与制备是其重要基础。本团队采用真空烧结制备了具有理论透射率和稳定 Ce³⁺价态的 Ce,Nd:YAG 透明陶瓷，发现 Ce,Nd:YAG 陶瓷在可见光的吸收和光转换效率分别是Cr,Nd:YAG 陶瓷的 3.98 倍和 1.34 倍。探究了 YAG 中 Ce³⁺和 Nd³⁺ 离子的浓度匹配原则，在相对较低的 Ce³⁺ 浓度下，较高的 Nd³⁺离子掺杂浓度有利于提高 Ce,Nd:YAG 陶瓷在 1064 nm处的光转换效率和发射强度。在室温下，0.3%Ce,1.5%Nd:YAG 陶瓷从 Ce³⁺到 Nd³⁺的能量转换效率高达 61.71%，在473K的高温条件下进一步提升至64.31%。基于此现象，建立“温度滞留”模型以探究温度-缺陷-能级-能量传递的定向关联。这项研究为太阳能直接泵浦固态激光器用高光转换率增益介质提出了一种新的设计策略，对于太阳光泵浦激光器增益介质的选择和发展具有直接指导意义。