新型晶体提高中红外激光器的性能

发布:cyqdesign 2024-05-31 15:29 阅读:422

中科院合肥物质科学研究院(HFIPS)孙敦陆研究员领导的研究小组采用Czchralski(Cz)方法成功合成了新型中红外Ho,Pr:YAP和Er:YGGAG晶体,并通过热键合技术提高了激光二极管(LD)侧泵浦Er:YSGG晶体的连续波激光性能。研究成果发表在《光学快报》上。

2.7~3 μm 中红外激光器位于水分子的强吸收波段,在生物医学、光学遥感、非线性光学等领域具有广泛的应用前景。

利用 1150nm 拉曼激光对 Ho,Pr:YAP 晶体进行末端泵浦的实验装置示意图。

在最近的一项研究中,科学家们找到了一种使激光器更强大、更高效的方法。通过调整激光材料中的成分,他们发现激光的性能可以得到改善。具体来说,他们增加了一种Ho3+ 离子成分的浓度,并添加了适量的另一种 Pr3+离子成分。

这一调整抑制了 “自终止效应”,从而提高了激光的运行效率。利用 Cz 方法,他们培育出了一种新型 Ho、Pr:YAP 晶体,可在 3 微米左右的范围内发射激光。与老式的 Ho:YAP 激光器相比,这是一项重大改进,因为它开始工作所需的泵浦功率更低,输出激光的效率更高。

此外,科学家们还发现,通过在 YAG 晶体中共同掺入适量的 Gd3+和Ga3+离子,晶体的无序性会增加,从而导致中红外区域的宽发射。利用 Cz 方法生长出了一种新的 Er:YGGAG 晶体,从而实现了 2.8 微米左右的中红外可调谐超短激光。

为了解决连续波激光输出的限制,研究人员开发了一种热键合技术。通过将未掺杂的 YSGG 晶体与另一块 Er:YSGG 晶体的两个端面粘合在一起,他们成功地降低了 “热效应”。这使得激光性能大大提高,最大输出功率达到 28.02 瓦。

这些研究人员为开发全固态中红外激光器奠定了材料基础,并为设计和开发新型高效中红外激光器增益材料提供了参考。

相关链接:https://phys.org/news/2024-05-crystals-mid-infrared-laser.html

论文链接:https://dx.doi.org/10.1364/OE.517771

关键词: 激光器
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最新评论

bairuizheng 2024-06-01 00:01
看看新闻
likaihit 2024-06-01 00:22
这个很厉害
redplum 2024-06-01 00:23
太神奇了
tassy 2024-06-01 00:44
看看这个新闻很厉害
lnoptics 2024-06-01 01:24
基础研究又进一步
phisfor 2024-06-01 07:28
新型晶体提高中红外激光器的性能
willh 2024-06-01 09:51
太厉害了
jabil 2024-06-01 10:33
Thanks for this information  ok
jeremiahchou 2024-06-01 11:37
此外,科学家们还发现,通过在 YAG 晶体中共同掺入适量的 Gd3+和Ga3+离子,晶体的无序性会增加,从而导致中红外区域的宽发射。利用 Cz 方法生长出了一种新的 Er:YGGAG 晶体,从而实现了 2.8 微米左右的中红外可调谐超短激光。
zx1986925 2024-06-01 11:51
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