近年來，由於在生物醫學、指紋識別和光學參量振蕩（OPO）泵浦源中的廣泛應用，使得3μm中紅外雷射器引起了廣泛關注。
通常而言，兩種方法對於實現中紅外雷射是有效的。一種方法是與OPO技術相結合的非線性方法，該方法結構複雜且不穩定。另一個取決於直接泵浦中紅外雷射晶體，這更有利於小型化和實用性的發展。
近日，中國科學院上海光學精密機械研究所的研究小組成功開發了一種新型的低聲子能量雷射晶體：Nd，Er：LaF3。主要研究了晶體的生長、結構、光譜和自我終止效應。該成果發表在《合金與化合物雜誌》上。
實驗中，研究小組首次通過Bridgman方法成功生長了Nd，Er：LaF3晶體。此外，還生長了Er：LaF3晶體用於比較。它保持不含第二相的六方晶體結構。Nd3 +和Er3+的偏析係數分別為0.96和0.76，這表明Nd3+和Er3+離子很容易摻雜到LaF3主體中。
此外，Nd，Er：LaF3晶體在808nm LD激發下，研究小組獲得了2.7μm強烈發射。藉助Judd-Ofelt理論和吸收光譜，在2.7μm處的螢光支化比，發射截面和測得的螢光壽命分別為28.5%，1.3×10^-20 cm2和5.48 ms。
通過將中紅外螢光光譜與單摻雜和雙摻雜晶體中高能級和低能級的壽命進行比較，分析了Nd3+離子的雙重功能。
研究小組發現Nd3+離子不僅可以使Er3+離子敏感，而且可以通過將較低能級的壽命從22.60ms降低到4.37ms來有效地鈍化Er3+：4I13/2能級，在Nd，Er：LaF3晶體中鈍化效率為80.7%。
值得注意的是，Nd，Er：LaF3晶體中不存在自終止效應。所有結果表明，Nd，Er：LaF3晶體是通過商用808nm LD泵浦產生2.7μm雷射非常有潛力的途徑。