意科學家研發出高效率LD泵浦中紅外雷射器

2020-11-23 OFweek維科網

《OPTICS LETTERS》最近發表了義大利科學家Nicola Coluccelli等人的文章，報導了LD泵浦高效率中紅外雷射器。

鑑於中紅外雷射在環境監測，光譜學等領域的重要應用，全固態中紅外雷射器一直是雷射技術的研發熱點。摻Tm類晶體雷射調諧範圍可以從1.8 um延伸到2 um，特別適合用於監測大氣中的溫室氣體，一直在該領域中佔有重要的地位。此外，摻Tm類晶體的吸收峰位於780 nm處，特別適合半導體雷射器泵浦。之前已經有不少關於此類晶體的報導。其中最大輸出功率已超過50 W，所用晶體為Tm:YLF；最大斜率效率為54%，所用晶體是Tm:KLu(WO4)2；最大的波長調諧範圍為1.87 um-2.16 um，所用晶體是Tm:Y3AL5O12。在該文章中，研究人員利用Tm3+摻雜濃度分別為8%和12%的Tm:GLF晶體分別進行研究，取得了很好的結果。

實驗光路圖如下圖所示。泵浦光為半導體雷射器，中心波長為780 nm。雷射諧振腔採用摺疊腔，摺疊鏡曲率半徑為50 mm，摺疊角為18°。泵浦光聚焦光斑大小為40 mm×120 mm。晶體以布儒斯特角進行切割，沒有吸收的泵浦光用一面曲率半徑為100 mm的凹鏡進行反饋，此項設計較為巧妙，使得功率提升約10%。腔型中插入布儒斯特片以保證偏振特性。

圖 高效率LD泵浦中紅外雷射器實驗光路圖

最終得到了中心波長1.93 um的雷射輸出，最高輸出功率為1.47 W，對應斜率效率57%，此項結果超過了之前報導的最好結果；波長調諧範圍較寬，1.826um-2.054um。(編輯wander)
 

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