中国科学院张楠楠 无花果
一个
连续波镱-镱共焦激光器的原理设置
信用:SIOM 1960年,迈曼首次展示红宝石激光器,开启了激光时代
固态激光器仍然是激光科学发展最迅速的分支之一,并且在过去的60年中取得了惊人的进步,而具有良好特性的增益介质对于实现高效固态激光器至关重要
目前,人们普遍认为掺镱晶体在直接二极管泵浦的高功率和超快激光器的发展中具有巨大的潜力
其中,掺Yb3+的CaGdAlO4晶体(Yb:CALGO)表现良好,具有高热导率和所有掺Yb3+材料中最宽且最平坦的发射光谱
因此,研究Yb:CALGO的激光性能对于高峰值功率超短脉冲的产生具有重要意义
在最近的一项研究中,中国科学院上海光学与精细机械研究所的研究人员在二极管泵浦的连续波镱-钙镓激光器的研究方面取得了新的进展
该发现发表在《应用光学》杂志上
在实验中,二极管泵浦的连续波Yb:CALGO激光器的输出功率为11W,斜率效率为19
8%被证明
研究了晶体温度对波长发射的影响
晶体温度通过改变泵浦功率来控制
对于具有不同透射率的输出耦合器,随着晶体温度的升高,输出波长明显向更长的波长移动
无花果
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晶体的输出波长和温度与泵浦功率的关系
信用:SIOM 研究人员发现,对于T =3%的输出耦合器,输出波长范围从1051
10 nm至1,054
72纳米,因为晶体的温度从23
6摄氏度到36摄氏度
4摄氏度
对于T =5%的输出耦合器,输出波长从1045
08 nm至1,047
13 nm,晶体温度从25
1摄氏度到36摄氏度
9摄氏度
对于T =3%的输出耦合器,在固定泵浦功率下也进行了实验
通过冷却水改变晶体温度
当晶体的温度从32
摄氏2度至38度
2摄氏度,输出波长从1052
23纳米至1,052纳米
80 nm
连续波镱-镱共焦激光器中波长随温度的变化可以用温度相关模型来解释
根据玻尔兹曼分布,温度的上升增加了地面流形上层的人口密度
因此,当激光器在某一温度阈值以上工作时,前两个能级不再满足粒子数反转的条件
然而,在激发能级和地面能级之间仍然存在粒子数反转
结果,对于较短的激光波长,粒子数反转将消失,而较长的波长将占主导地位
由于Yb:CALGO基态流形和激发态流形的斯塔克分裂更加复杂,随着温度的变化,观察到一系列的输出波长
这种波长偏移现象对于腔内光学参量振荡器尤其重要,并且可能有利于某些特殊的应用,包括某些波长的可调谐激光器和任何其他波长敏感的研究
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