3-5μm中红外区域是最重要的大气窗口之一，然而，迄今为止，在4μm波段以低成本和高功率工作的紧凑、可靠和连续的光纤激光器仍然很少。为了开发一种用于在4μm波段工作的光纤激光器的理想高效、低阈值的介质，近日，来自中科院西安光学精密机械研究所的科研团队研究了0.05 wt.％至0.5 wt.％重量的掺杂Ga0.8As39.2S60硫属化物玻璃的Dy3+离子，并基于速率和传播方程从理论上研究了4.2μm光纤激光器。研究人员发现，Ga0.8As39.2S60玻璃有着理想的大Dy3+离子溶解度，跟As2S3玻璃相比其增加了一个数量级。当Dy3+离子浓度大于0.3 wt.％时，研究人员发现了富Dy纳米晶体，并且基于光谱分析发现浓度猝灭，然而并没有观察到寿命的快速减少。0.3 wt.％浓度的Dy3+掺杂Ga0.8As39.2S60玻璃具有较大的激光品质因子σemi×τmea= 1.70×10-23 cm2·s，并且具有优异的热稳定性（ΔT= 182°C），可成功被拉制为光纤，并且在中红外光纤激光器具有良好的应用潜力。

图1 该研究中的高浓度Dy3+掺杂气体样品的XRD谱图

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