通过二氧化集成提高Nd:GGG WGM微盘激光器的热稳定性

科学领域:

• 综合光子学 综合光子学
• 固态激光技术 固态激光技术
• 材料科学是一种材料科学.

背景情况:

• 低声画廊模式 (WGM) 共振器在集成光子学中非常重要,因为它们的高Q系数,小尺寸和低模式体积,使微激光应用成为可能.
• 高功率微腔激光器不可避免地产生热量,影响性能和稳定性.
• 合的加多石榴石 (Nd:GGG) 是激光应用的一个有前途的材料.

研究的目的:

• 使用离子植入增强蚀刻 (IIEE) 和聚焦离子束 (FIB) 技术制造Nd:GGG微光盘激光器.
• 为了研究不同基板材料 (持子与晶片) 对Nd:GGG微光盘的激光性能的影响.
• 分析散热特性及其对激光值和模式稳定性的影响.

主要方法:

• 通过离子植入增强蚀刻 (IIEE) 制造1.8微米厚的Nd:GGG薄膜.
• 使用聚焦离子束 (FIB) 技术,将 Nd:GGG 薄膜模拟成一个直径为 20 微米的微光盘.
• 在不同的热管理条件下,激光性能的表征,包括值功率和模式转换.

主要成果:

• Nd:GGG微盘激光器成功制造了直径为20微米的激光器.
• 在晶片上的微盘显示出较低的激光值 (17μW) 与持有器 (32μW) 的相比.
• 位于晶片上的微盘表现出优越的模式稳定性,模式转移明显较小 (0.02626 nm/mW),与位于晶片上的 (0.13 nm/mW) 相比.

结论:

• 晶片为Nd:GGG微光盘激光器提供了卓越的散热,从而提高了性能.
• 优化热管理对于在微腔激光器中实现稳定,高功率的运行至关重要.
• 这项工作突显了Nd:GGG微光盘在需要高效热管理的先进光子应用中的潜力.