意科学家研发出高效率LD泵浦中红外激光器

意科学家研发出高效率LD泵浦中红外激光器

《OPTICS LETTERS》最近发表了意大利科学家Nicola Coluccelli等人的文章，报道了LD泵浦高效率中红外激光器。

　　鉴于中红外激光在环境监测，光谱学等领域的重要应用，全固态中红外激光器一直是激光技术的研发热点。掺Tm类晶体激光调谐范围可以从1.8 um延伸到2um,特别适合用于监测大气中的温室气体，一直在该领域中占有重要的地位。此外，掺Tm类晶体的吸收峰位于780 nm处，特别适合半导体激光器泵浦。之前已经有不少关于此类晶体的报道。其中最大输出功率已超过50W,所用晶体为Tm:YLF;最大斜率效率为54%,所用晶体是Tm:KLu（WO4）2;最大的波长调谐范围为1.87 um-2.16um,所用晶体是Tm:Y3AL5O12.在该文章中，研究人员利用Tm3+掺杂浓度分别为8%和12%的Tm:GLF晶体分别进行研究，取得了很好的结果。

　　实验光路图如下图所示。泵浦光为半导体激光器，中心波长为780 nm.激光谐振腔采用折叠腔，折叠镜曲率半径为50mm,折叠角为18°。泵浦光聚焦光斑大小为40 mm×120mm.晶体以布儒斯特角进行切割，没有吸收的泵浦光用一面曲率半径为100mm的凹镜进行反馈，此项设计较为巧妙，使得功率提升约10%.腔型中插入布儒斯特片以保证偏振特性。

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　图 高效率LD泵浦中红外激光器实验光路图

　　最终得到了中心波长1.93 um的激光输出，最高输出功率为1.47W,对应斜率效率57%,此项结果超过了之前报道的最好结果；波长调谐范围较宽，1.826um-2.054um.