两种国产新型掺Yb氟化物激光晶体的光谱特性研究

掺Yb氟化物激光材料是继掺Yb氧化物激光材料之后的另一类重要的掺Yb激光材料,已经成为可调谐激光和超快激光领域中研究的热点之一。针对两种国产新型掺Yb的氟化物激光材料:混晶材料Yb∶CaF2-SrF2和共掺离子型的单晶材料Yb,Y∶CaF2,进行了详细的光谱特性比对实验研究。通过荧光比对实验,发现这两类激光材料的荧光光谱完全不同,并分析了不同荧光产生的物理机制。通过吸收率比对实验,讨论了两类材料中的激活离子Yb或共掺离子Y的掺杂浓度对晶体吸收特性的影响,得到了最佳掺Yb离子或共掺Y离子的浓度。利用激光二极管作为泵浦源,实现了这两类新型材料在折叠腔型下的连续激光输出运转,其中对于共掺离子型Yb,Y∶CaF2晶体是首次实现连续激光运转。通过激光对比实验,获得了两类激光材料(四种样品)的激光输入—输出关系曲线,测量了各自的斜效率和激光光谱特征。通过系统地比较两类激光晶体的吸收率、荧光光谱特性、激光光谱特性以及连续激光运转的阈值功率和斜效率等参数得出以下结论:在四种实验样品中,共掺离子型单晶材料中的3at%Yb,6at%Y∶CaF2晶体具有最好的光谱和激光特性,具有良好的应用前景。这些实验结果为进一步提升此类激光材料的性能提供了有益的参考。

掺Yb钒酸盐晶体激光振荡中的光学双稳态现象研究

研究了三种掺Yb钒酸盐晶体Yb:LuVO4,Yb:YVO4和Yb:GdVO4的激光振荡中所呈现的光学双稳态效应.以晶体所吸收的抽运功率表征的双稳区宽度ΔPabs可超过1W,在双稳区高功率一侧的边界,即激光振荡的上阈值点,出现激光输出功率的不连续变化或跃变,同时发生亚毫秒时间尺度上的大幅度强度涨落.谐振腔的输出耦合透过率、晶体长度、晶体中的热效应等对双稳态效应均具有重要影响.

Research on the transverse mode competition in a Yb-doped 18-core photonic crystal fiber laser

A model based on propagation rate equations is built up for analyzing the multicore Iransverse mode gain distribution in an 18-core photonic crystal fiber （PCF） laser. The two kinds of feedback cavities are used for the fiber laser, which are the buttcontact mirror and the Talbot cavity. According to the model, the transverse mode competitions in different feedback cavities are simulated numerically. The results show that the Talbot cavity can improve in-phase supermode gain, while sunnress other sunerrnodes.