本项目产品为高质量的Er,Pr:YSGG系列激光晶体元件及高性能2.79µm激光器，晶体元件主要面向自身的需要和其它激光器生产企业，2.79µm激光器可用于牙科、眼科及激光美容手术，还可用于高校、科研院所的生物医学实验及光参量振荡的泵浦源，未来具有广阔的市场前景。主要客户包括国内的激光医疗设备制造商，各大专院校及科研院所等，如我们目前与解放军军事医学科学院、解放军电子工程学院、哈尔滨工业大学、华南师范大学正在开展应用方面的合作。当前，2.79μm全固态激光器的主要市场被国外所垄断，国内的激光应用正处于上升期，产品开发正处于起步期，本项目产品市场前景广阔。对前期市场主要以晶体元件为主，然后通过开发新产品，以高的性价比将激光整机销往全国，争取挺进国外市场。

   合肥研究院在2.79μmEr:YSGG系列激光晶体及激光性能研究方面取得一系列的研究成果。通过掺入少量与Er3+的激光下能级位置相接近的退激活离子Pr3+，加快了Er3+的激光下能级粒子抽空速率，减小了下能级寿命，激光阈值得到降低，转换效率得到明显提高，并且晶体还可以在更高的重复频率下工作。采用LD泵浦有利于2.79μm激光器的小型化，利于便携，拓展产品的应用范围，同时我们还将通过掺Cr等敏化Er,Pr:YSGG，使晶体即使在闪光灯泵浦的条件下也有较高的效率，所以Er,Pr:YSGG高效系列激光晶体，既可LD泵浦也可闪光灯泵浦，有更好的市场适应能力。中红外2.79μm激光器在应用时常常需要经过调Q的激光，在前期工作中，已针对该类晶体的调Q技术进行了研究，掌握了该类晶体的激光调Q关键技术，使激光器的脉冲宽度和峰值功率都能满足多种应用的需要，使其应用领域大大扩展。

l 二、目标及主要任务

   （1）目标

   本项目产品为高性能Er,Pr:YSGG系列激光晶体元件及中红外2.79µm激光器，应用于生物医学、非线性光学、国防军工、科学研究等领域。目标是实现Er,Pr:YSGG系列激光晶体元件的批量化生产，研制实用化2.79µm激光器，实施成果转移与产业化。本产品具有以下特点：

Ø 晶体元件具有低阈值、高增益、高效率、低损耗、可在高重复频率下工作等特性。

Ø 采用的LD泵浦有利于2.79μm激光器的小型化，利于便携，拓展产品的应用范围，通过掺Cr等敏化Er,Pr:YSGG，晶体即使在闪光灯泵浦的条件下也有较高的效率，所以Er,Pr:YSGG高效系列激光晶体，既可LD泵浦也可闪光灯泵浦，有更好的市场适应能力。

Ø 采用掌握的调Q关键技术，能获得高能量、高峰值功率、窄脉宽的激光。

Ø Er,Pr:YSGG晶体已获国家发明专利授权，因此本产品具有自主知识产权。

    （二）主要任务

Ø 实现Er,Pr:YSGG系列激光晶体元件的批量化生产，满足自身和其它激光器生产企业的需要。

Ø 研制出实用化高性能中红外2.79µm激光器样机，具有良好的长期运行稳定性和重复性，满足生物医学、非线性光学、国防军工、科学研究等领域应用的需要。

Ø 开展示范应用，对Er,Pr:YSGG系列激光晶体元件及2.79µm激光器进行性能评估与验证。针对用户的意见及需要，不断改进，逐步提高产品性能。

l 现有工作基础

   （1）研制出了高性能Er,Pr:YSGG系列激光晶体及元件

    在国家自然科学基金及国家高技术等项目支持下，我们研制出了高性能Er,Pr:YSGG系列激光晶体及元件，并已获得国家发明专利的授权。

    完成了Er,Pr:YSGG晶体中激活和退激活离子浓度的优化，有效降低了激光阈值，获得了较高的转换效率，晶体能在较高的重复频率下工作，相关文章发表在Optics Letters和Optics Express上。

    完成了Ø30×120mm高质量Er,Pr:YSGG系列晶体生长及Ø(3-6)×(80-110)mm高质量Er,Pr:YSGG系列晶体元件制备等相关工艺流程的固化，晶体元件的光学均匀性达到了10-6，消光比≥30dB，达到了商品化的水平。

    通过长期的实验探索，已经形成了晶体生长、退火，晶体元件设计、加工、质量检测等一系列完备的工艺流程，整个工艺流程具有节能、高效、低成本的特点，为规模化生产奠定了坚实基础；

   （2）获得了高性能掺Er3+含钪石榴石晶体2.79µm激光输出

    实现了高效LD泵浦的2.79μm连续及脉冲激光，相关结果发表在Optics Express上。采用损伤阈值高的新型电光调Q元件，获得能量216mJ、脉宽16ns、峰值功率15MW的2.79μm中红外激光，结果发表在Optics Letters上。