瓦特级输出功率和近衍射极限光束质量中红外Ho:GdVO₄自我拉曼激光器在2.5微米处

科学领域:

• 激光物理 激光物理
• 固态激光器 固态激光器
• 非线性光学是非线性光学.

背景情况:

• 中红外激光对于各种应用至关重要,包括光谱学和医疗治疗.
• 在这种光谱区域开发高效和紧的激光源仍然是一个重大挑战.
• 自动拉曼激光器提供了一个有前途的途径,可以从单个增益介质直接产生特定的中红外波长.

研究的目的:

• 为了首次证明,一个高效的Q开关Ho:GdVO4自拉曼激光在2500nm运行.
• 为了研究这种新型的中红外自我拉曼激光器的输出性能.
• 为了确定Ho:GdVO4晶体的拉曼增强系数.

主要方法:

• 使用Ho:GdVO4晶体作为基本激光 (2048nm) 和拉曼激光 (2500nm) 的增益介质.
• 采用主动Q开关来实现脉冲激光操作.
• 在不同的条件下研究的输出功率,脉冲能量,脉冲宽度,光束质量和拉曼增益系数.

主要成果:

• 达到最大平均输出功率为1.45W,功率为22.5W,斜坡效率为25.8%.
• 获得的最大单个脉冲能量为96.7μJ,脉冲宽度为11.35ns,导致峰值功率为8.5kW.
• 测量了接近偏光限制的光束质量 (M2系数为1.15和1.06) 并估计拉曼增强系数为1.14cm/GW.

结论:

• Ho:GdVO4被证明是一个优秀的自我拉曼激光晶体,用于产生2.5微米的高功率拉曼激光器.
• 开发的活跃Q开关激光显示了中红外应用的巨大潜力.
• 这项工作为进一步开发基于自我拉曼现象的高效中红外激光源铺平了道路.