光纤耦合二极管端泵2μm CW双掺Tm,Ho∶GdVO_4激光器

同YLF和YAG基质相比,在TmHo∶GdVO4晶体中Tm3+离子在800nm附近有非常强的和宽的吸收带,所以该晶体非常适合商品化的GaAlAs激光二极管泵浦.在液氮制冷晶体条件下,利用光纤耦合激光二极管及消色差光学耦合系统端面泵浦双掺5%Tm,0.5%Ho∶GdVO4晶体,在泵浦功率14W、泵浦波长794nm时,实现了2.048μm激光输出,连续运转输出功率3.6W,相应的光光转换效率为25.7%,斜率效率26.6%.相对于吸收的泵浦功率,光光转换效率为35%.由于Tm3+离子间的交叉弛豫效应,泵浦量子效率达到1.3.

高脉冲重复频率调Q Tm,Ho:GdVO_4激光器(英文)

报道了一个高效率连续波和调Q高重频两种运行方式的Tm,Ho:GdVO4 激光器。Tm,Ho:GdVO4 晶体尺寸4mm×4 mm×7 mm,a轴通光,液氮制冷到100 K,由发射中心波长为793 nm的光纤耦合激光二极管端面泵浦。Tm,Ho:GdVO4激光连续波输出功率4.0 W,光光转换效率26%。声光调Q条件下输出平均高功率3.9 W,脉冲重复频率10 kHz,脉冲宽度50ns。通过减小声光Q开关的开启时间,激光脉冲宽度由50 ns减小至23 ns。在10 kHz重频下,测量最大脉冲能量0.39 mJ , 峰值功率7.8 kW。

2089 nm调Q锁模Tm,Ho∶CaYAlO4激光器

首次采用氧化石墨烯可饱和吸收体作为锁模启动元件在Tm,Ho∶CaYAlO4激光器中实现了稳定的被动调Q锁模运转。在3%输出耦合镜下,Tm,Ho∶CaYAlO4固体激光器获得了最低为293 mW的连续光出光阈值。在腔内引入氧化石墨烯可饱和吸收体后,当吸收抽运功率增大到1859 mW时,Tm,Ho∶CaYAlO4激光器进入稳定的调Q锁模运转状态。当抽运功率达到3 W时,获得中心波长为2089 nm、斜效率为10.1%、对应最大输出功率为213 mW的被动调Q锁模脉冲,重复频率为100 MHz,调Q包络中锁模脉冲的调制深度接近100%。

准四能级双掺Tm/Ho钒酸钆激光器

在考虑两种离子发光的动力学进展基础上,描述了2μm双掺铥钬(Tm/Ho)系统Tm→Ho能量转移基本过程,建立双掺Tm/Ho系统准四能级速率方程,得出阈值抽运功率和斜率效率的表达式,并利用得出的结论去分析在液氮制冷下光纤耦合激光二极管(LD)端面抽运掺铥钬钒酸钆(Tm/Ho∶GdVO4)激光器实验。通过实验,实现了2μm Tm/Ho∶GdVO4激光器的运转,在抽运功率14W时,激光输出功率3.5W,光-光转换效率25%,阈值抽运功率838mW,理论和实验有很好的一致性。同时也对实验中观测到的上转换绿荧光现象进行了定性的分析。

Tm:Ho:YVO_4晶体中能量传递速率的计算

报道了 Tm,Ho双掺 YVO4 晶体中能量传递速率的计算结果 .计算结果表明 :Tm3 + 在 80 5 nm激光泵浦下其交叉弛豫速率随掺杂的浓度不同而不同 ,但对于所研究的样品均具有相当快的速率 ,使得在 3 F4态有显著的粒子数集聚 ;随后 Tm3 + 的 3 F4 向 Ho3 + 的 5I7的能量转移速率也是随掺杂的浓度不同而不同 ,但与前者相比较慢 ,这有利于 Tm3 +对 Ho3 +的有效的敏化 .计算的结果与实验所观测到 Ho3 +的约为 2

激光二极管双端面抽运Tm:Ho:GdVO_42μm激光器

报道了激光二极管（LD）双端面抽运Tm：Ho：GdVO4固体激光器，在2．049μm处获得连续（CW）和准连续（QCW）激光输出。激光二极管为光纤耦合输出，光纤芯径400μm，数值孔径0．22，输出波长805nm。激光二极管额定输出功率27．7W，均分为两束双端面抽运激光晶体。晶体尺寸为4mm×4mm×7mm，Tm，Ho掺杂原子数分数分别为5％，0．5％。分析了Tm：Ho能级系统的主要能级跃迁和能量转换损耗。为提高激光器的输出功率和转换效率，激光晶体采用液氮制冷。在重复频率5kHz，10kHz，20kHz，调Q以及连续运行模式下，获得了9．4～10．1W的激光输出，光-光转换效率为34％～36％。最大单脉冲能量为1．9mJ，最大峰值功率为0．13MW。讨论了抽运光功率和重复频率对激光脉宽的影响。

基于氧化石墨烯可饱和吸收体的低阈值被动调Q锁模Tm,Ho…LiLuF_4激光器

利用垂直生长法制备的氧化石墨烯(GO)作为可饱和吸收体,结合特殊设计的低阈值谐振腔,在Tm,Ho…LiLuF_4全固态激光器中实现了低阈值被动调Q锁模运转。出光阈值功率低至73mW,稳定锁模阈值功率为663mW,对应GO可饱和吸收体上功率密度为76.4μJ·cm^(-2)。典型的调Q脉冲包络重复频率为104.2kHz,脉宽约为30μs,包络下锁模脉冲序列的重复频率为178.6 MHz,调制深度接近100%。

基于WS_2可饱和吸收体的被动调Q Tm,Ho:LLF激光器

利用二维过渡金属材料WS_2作为2μm波段可饱和吸收体,采用典型的X型四镜腔结构,实现了Tm,Ho:LuLiF_4激光器低阈值被动调Q运转。实验结果表明,吸收功率为260mW时开始启动调Q运转,吸收抽运功率大于650mW时,调Q激光脉冲进入稳定运转。抽运功率为2000mW时,在中心波长1895nm波段输出功率为88mW,典型脉冲宽度为4μs,重复频率为16.89kHz,对应最大单脉冲能量为5.21μJ。结果表明,WS_2材料可以作为2μm固体激光器的可饱和吸收体。

1.2W中红外ZnGeP_2光参量振荡器(英文)

报导了利用Tm,Ho：GdVO4激光器抽运双谐振ZnGeP2光参量振荡器实验研究。Tm（5％），Ho（0．5％）：GdVO4晶体采用液氮制冷方式，工作在77K温度条件下。以25W波长为800nm的光纤耦合激光二极管抽运，2μm激光最大平均功率7W，脉冲宽度小于30ns．脉冲重复频率5kHz到20kHz可调。非线性频率转换晶体ZnGeP2长15mm．55°切割，OPO谐振腔为平平腔，腔长约25mm。在5W的2μm激光抽运下，脉冲重复频率10kHz。实现了信号光3．7μ及闲频光4．5μ中红外激光输出，参量光脉冲宽度为15～17ns，最大平均功率大于1．2W，光-光转换效率为20％。测量参量光输出光束全宽度远场发散角4mrad，光束质量M^2因子小于3。