陈峰教授等研究成果被美国材料学会期刊MRS Bulletin专栏特别撰文介绍
最近，77779193永利集团/晶体材料国家重点实验室的陈峰教授和马德里自治大学物理材料系的D. Jaque教授合作，首次报道了利用选择性氧离子注入的方法实现Nd:YAG陶瓷条形光波导的新进展。研究成果发表在美国《光学快报》[Optics Letters34, 28-30 (2009)]，并被美国材料学会期刊MRS Bulletin在其“研究/研究者”(Research/Researchers)专栏特别撰文介绍[MRS Bulletin34, 75-76 (2009)]。相关研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。
他们发现在波导区折射率会增高（△n=+0.001），形成折射率增强势阱，而在波导与衬底交界处折射率会降低，（△n =-0.006）形成光位垒。实验中观察到TM00模的近场光强图像与使用光束传播方法模拟的得到的结果吻合。条形波导的传输损耗为1.5dB/cm，这仅为使用碳离子在类似条件下注入Nd:YAG单晶形成条形波导的损耗的三分之一。他们分别测量了注入前后Nd离子的光谱特性。结果表明，4F3/2的亚稳态光谱在注入后有微小变化，寿命仅仅减小了3%；离子注入使得吸收线在936nm附近有略微展宽并向短波移动。他们认为这是由点阵无序程度的微小增加和Nd离子周围晶场微小的变化引起的。总之，Nd离子的发光特性在波导区被很好的保存了下来。因此，氧离子注入Nd:YAG陶瓷形成的条形波导适合做有源集成光学器件，这对进一步实现Nd:YAG陶瓷波导激光的制备有重要意义。
Nd:YAG陶瓷是大功率连续和脉冲固体激光器的新一代增益介质。与Nd:YAG晶体相比，Nd:YAG陶瓷具有制备简单、成本低廉、掺杂浓度高、易于大批量生产等优点，并且其光学物理特性与晶体材料基本相同，是当今激光材料的研究热点之一。光波导是集成光学的基本原件，可以将光的能量约束在截面非常小的区域内。用一定条件的激光对激光材料制备出的波导进行泵浦，就会实现波导激光输出。结合Nd:YAG陶瓷优良的激光特性和光波导技术，可以实现稳定输出的高功率集成激光器，具有重要的应用前景。
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