Caracterización espectroscópica y generación de pulsos en modo bloqueado en cristal de sesquióxido mixto dopado con...

Área de la Ciencia:

• Física de Láseres
• Ciencia de Materiales
• Óptica de Estado Sólido

Sus antecedentes:

• Los materiales dopados con tulio (Tm3+) y holmio (Ho3+) son cruciales para generar luz láser en la región del infrarrojo medio.
• Los cristales de sesquióxido mixto ofrecen prometedoras propiedades termomecánicas para aplicaciones láser de alta potencia.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades espectroscópicas del cristal de YScO3 dopado con Tm,Ho.
• Demostrar la operación láser de onda continua (CW) y en modo bloqueado de este novedoso material.
• Explorar su potencial para la generación de pulsos ultracortos alrededor de 2.1 µm.

Principales métodos:

• Caracterización espectroscópica del cristal de YScO3 dopado con Tm,Ho, incluyendo mediciones del coeficiente de absorción y sección transversal.
• Operación láser CW utilizando un láser de fibra Raman de 1700 nm como fuente de bombeo.
• Bloqueo de modo con espejo de semiconductor saturable (SESAM) para lograr la generación de pulsos ultracortos.

Principales resultados:

• El cristal de YScO3 dopado con Tm,Ho exhibe un coeficiente de absorción pico de 2.50 cm⁻¹ a 794 nm con un ancho de banda de 17.3 nm.
• La operación láser CW logró una potencia de salida de 0.88 W con una eficiencia de pendiente del 44.7% y un amplio rango de sintonización de 197.9 nm.
• La operación en modo bloqueado generó pulsos solitónicos de 151 fs a 2112.9 nm con una potencia promedio de 328 mW y una frecuencia de repetición de 85.6 MHz.

Conclusiones:

• El YScO3 dopado con Tm,Ho es un medio de ganancia viable para láseres que operan alrededor de 2.1 µm.
• El cristal soporta tanto una operación CW eficiente como la generación de pulsos ultracortos mediante bloqueo de modo SESAM.
• Este trabajo establece una nueva plataforma para el desarrollo de láseres de infrarrojo medio.