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固体激光器

意大利科学家研发出高效率LD泵浦中红外激光器

星之球激光来源:上海光机所2011-10-12我要评论(0)

《OPTICS LETTERS》最近发表了意大利科学家Nicola Coluccelli等人的文章,报道了LD泵浦高效率中红外激光器。 鉴于中红外激光在环境监测,光谱学等领域的重要应用,全固...

《OPTICS LETTERS》最近发表了意大利科学家Nicola Coluccelli等人的文章,报道了LD泵浦高效率中红外激光器。

鉴于中红外激光在环境监测,光谱学等领域的重要应用,全固态中红外激光器一直是激光技术的研发热点。掺Tm类晶体激光调谐范围可以从1.8 m延伸到2 m,特别适合用于监测大气中的温室气体,一直在该领域中占有重要的地位。此外,掺Tm类晶体的吸收峰位于780 nm处,特别适合半导体激光器泵浦。之前已经有不少关于此类晶体的报道。其中最大输出功率已超过50 W,所用晶体为Tm:YLF;最大斜率效率为54%,所用晶体是Tm:KLu(WO4)2;最大的波长调谐范围为1.87 m-2.16 m,所用晶体是Tm:Y3AL5O12。在该文章中,研究人员利用Tm3+掺杂浓度分别为8%和12%的Tm:GLF晶体分别进行研究,取得了很好的结果。

实验光路图如下图所示。泵浦光为半导体激光器,中心波长为780 nm。激光谐振腔采用折叠腔,折叠镜曲率半径为50 mm,折叠角为18°。泵浦光聚焦光斑大小为40 m×120 m。晶体以布儒斯特角进行切割,没有吸收的泵浦光用一面曲率半径为100 mm的凹镜进行反馈,此项设计较为巧妙,使得功率提升约10%。腔型中插入布儒斯特片以保证偏振特性。

图4 高效率LD泵浦中红外激光器实验光路图

最终得到了中心波长1.93 m的激光输出,最高输出功率为1.47 W,对应斜率效率57%,此项结果超过了之前报道的最好结果;波长调谐范围较宽,1.826m-2.054m。

编译自:High-effiency diode-pumped Tm:GdLiF4 laser at 1.9 m, Optics Letters, Vol.34, No.22, November 15, pp.3559-3561(2009)

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