在紅寶石晶體實現(xiàn)激光輸出以后，人們開始發(fā)掘新的激光基質(zhì)晶體．釔鋁石榴石(Y3Al5O12，YAG)晶體是繼鎢酸鈣之后人們在探索新晶體中至今所獲得的綜合性能最優(yōu)良的激光基質(zhì)晶體，摻Ho石榴石晶體(Ho：YAG)自然就成為人們?yōu)楂@得優(yōu)良的2um波段激光輸出所要研究的對象．

       Ho離子有自己的特點：①Ho離子的受激發(fā)射截面約是Tm離子的5倍(9×10--21cm2／2×10--21am2≈5)，是Nd離子的20倍；熒光壽命長(8ms)，有利于儲能，有希望實現(xiàn)高效的Q開關(guān)運轉(zhuǎn)；②在短脈沖運轉(zhuǎn)時要比Tm離子不易引起材料的破壞；③Ho離子輸出的激光波長2．09um的大氣透過性能比Tm離子輸出的激光波長2．01um更優(yōu)越所以，人們對Ho離子激光仍有較大興趣，并采用不同的技術(shù)途徑來發(fā)展Ho離子激光：①采用敏化技術(shù)來提高轉(zhuǎn)換效率和室溫運轉(zhuǎn)．Johnson L．F在理論上研究了Er，Ho：YAG與Er，Tm：YAG的能量轉(zhuǎn)移機制，并實現(xiàn)了光泵Er，Tm：YAG和Er，Ho：YAG激光器的液氮(77K)低溫運轉(zhuǎn)，輸出2．01—2．09#m激光．以后發(fā)展了一些有實用價值的敏化Ho離子的晶體，如光泵室溫運轉(zhuǎn)的Cr，Ho：YAG激光器和Cr，Tm，Ho：YAG激光器以及激光二極管泵浦室溫運轉(zhuǎn)的Tm，Ho：YAG和Tm，Ho：YLF激光器等，一般所說的Ho離子激光，多指含有敏化離子的Ho離子激光．我們將在下面對其中重要的材料做出介紹．②采用1．9um波長的激光直接泵浦Ho離子，實現(xiàn)I8到I7的躍遷．Boiling C用激光二極管泵浦Tm：YAG晶體產(chǎn)生的激光在腔內(nèi)泵浦Ho：YAG，實現(xiàn)功率為2．1W的2．097um激光輸出；有人用激光二極管泵浦Tm：YLF產(chǎn)生的1．9um激光泵浦Ho：YAG實現(xiàn)Q開關(guān)運轉(zhuǎn)，獲得2．09um激光輸出，重復(fù)頻率為10Hz，平均功率為9．5w，能量>50mJ．以此Ho：YAG激光泵浦ZnGeP2實現(xiàn)光學(xué)參量振蕩，得到>4．2W中近紅外(3．8和4．65um)和>2．1W的3．5pm波長輸出．他們認為這種直接泵浦與Tm、Ho敏化系統(tǒng)相比量子缺陷低，不用敏化離子減少了上轉(zhuǎn)換損耗，提高了2um波段短脈沖激光的效率，降低了增益對溫度的靈敏度．這些優(yōu)點的綜合效應(yīng)可使Ho離子2um波段激光實現(xiàn)高功率和大能量輸出．