自调Q激光晶体(Cr^(4+),Yb^(3+)):YAG光谱及其激光特性研究

Study on Spectra and Laser Properties of Self-Q-switched (Cr^(4+),Yb^(3+)):YAG Crystals

本文报道了自调Q激光晶体 (Cr,Yb) :YAG的生长及其在室温的吸收和荧光光谱特性 ,而且用钛宝石激光器作为泵浦源 ,获得了 1 .0 3μm、脉宽为 40 0ns、平均输出功率为 35mW的自调Q激光。在 (Cr,Yb) :YAG晶体的室温吸收光谱中存在着五大吸收带 :在 440nm和 6 0 5nm存在着Cr4+离子的 2个吸收带 ,而且退火使其发生了明显的“红移” ;在 937nm和 96 8nm处存在着Yb3 +离子的 2个吸收带 ,能与InGaAs激光二极管 (LD)有效耦合 ,适合激光二极管泵浦 ;而且在1 .0 3μm处在Cr4+离子的吸收峰 ,可用作可饱和吸收体。 (Cr,Yb) :YAG晶体的荧光光谱与Yb :YAG晶体一们 ,发光中心也是位于 1 0 2 9nm ,但其强度比Yb :YAG晶体的要低 4倍。 (Cr,Yb) :YAG晶体和Yb :YAG晶体的荧光寿命分别为 0 .3ms和 1 .4ms。造成 (Cr,Yb)∶YAG晶体发光强度比Yb :YAG晶体低的原因可能是由于存在Cr4+和Yb3 +离子的吸收使得Yb离子发生浓度淬火 ,但如果用高功率的二极管来泵浦 ,使得Yb离子能发生粒子反转 ,从而可以实现Cr4+对Yb3 +的自调Q激光输出。在室温下用钛宝石激光器泵浦 (Cr,Yb) :YAG晶体获得自调Q激光输出也证明了掺Cr和Yb和YAG晶体是一种新型的自调Q激光晶体 ,从而进一步可以实现固体激光器的小型化和集成化。