纳米相中的空间Ln3+富集效应以及多光子上转换泵浦下的动态脉冲压缩技术，用于实现紫外激光玻璃陶瓷的发射

《Laser & Photonics Reviews》：Spatial Ln3+-Enrichment in Nano-Phases and kinetic Pulse-Compression on Multiphoton Upconversion Pumping Toward UV Lasing Glass-Ceramics

近红外光经Yb-Tm-Gd玻璃陶瓷材料多光子上转换实现高效紫外发射增强267倍，抑制能量耗散和反向传递后紫外光占比提升至38.81%，在室温下实现980nm激发的311nm随机激光。

　　

摘要

将近红外（NIR）光多光子上转换成具有挑战性的紫外（UV）光对于基础研究和高级应用都具有重要意义。然而，NIR到UV的多光子上转换过程本质上效率较低。在这项工作中，提出了一种通过整合镧系掺杂透明材料中的能量转移（ET）的空间和时间控制来增强NIR到UV转换效率的策略。通过分子动力学模拟辅助的玻璃-陶瓷设计方法，减小了Yb-Tm-Gd离子之间的空间距离并加快了它们的能量转移速率，从而在311纳米处实现了267倍的UV光发射增强。此外，研究表明，通过短脉冲宽度激发可以抑制中间激发态的能量耗尽和反向能量转移，从而使上转换发射中的UV光子比例从1.61%增加到38.81%。因此，在980纳米纳秒激光激发下，实现了311纳米处的低阈值、室温随机激光现象。这些发现为开发具有实际应用价值的紧凑型固态UV激光器提供了一个新的设计框架。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。