Láser de guía de ondas integrado con frecuencia convertida fabricado por inscripción con láser ultrarrápido

Área de la Ciencia:

• Óptica y Fotónica
• Ciencia de Materiales
• Tecnología Láser

Sus antecedentes:

• La fotónica integrada ofrece miniaturización y mayor estabilidad.
• La conversión de frecuencia es crucial para generar diversas longitudes de onda láser.
• La combinación de materiales ópticos disimilares en una estructura monolítica presenta desafíos de fabricación.

Objetivo del estudio:

• Fabricar y caracterizar una fuente láser de conversión de frecuencia monolítica basada en guías de onda.
• Demostrar un láser integrado sin alineación uniendo Nd:YAG y niobato de litio dopado periódicamente.
• Investigar el impacto de la geometría de la guía de onda en el rendimiento de la generación de segundo armónico (SHG).

Principales métodos:

• Unión permanente de Nd:YAG y niobato de litio dopado periódicamente sobre un sustrato de sílice fundida mediante micro soldadura láser ultrarrápida.
• Fabricación de una guía de onda continua de doble pista a través de cristales disimilares mediante inscripción con láser ultrarrápido.
• Bombeo por diodo a 808 nm para lograr láser a 1064 nm y posterior SHG a 532 nm.

Principales resultados:

• Fabricación exitosa de una fuente láser monolítica de conversión de frecuencia sin alineación.
• Demostración de láser bombeado por diodo a 1064 nm y SHG a 532 nm.
• Análisis del comportamiento de sintonización de SHG, que revela compensaciones entre confinamiento, eficiencia y estructura de modo según la separación de las pistas.

Conclusiones:

• La fuente láser de guía de onda monolítica desarrollada proporciona una solución integrada y sin alineación para la conversión de frecuencia.
• La optimización de la geometría de la guía de onda es fundamental para equilibrar el confinamiento óptico, la eficiencia de conversión y la calidad del modo.
• El procesamiento láser ultrarrápido permite la integración precisa de materiales ópticos disimilares para funcionalidades láser avanzadas.