连续波2.3μm Tm3+:Lu2O3陶激光具有1845nm和2328nm之间的超宽调性
Optics letters
|February 14, 2025
概括
我们使用三价离子 (Tm3+) 化Lu2O3陶在2.3微米处实现了连续波激光操作. 这项研究为TM3+激光器提供了最广泛的调范围,从1845nm到2328nm.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 激光物理 激光物理
- 固态光子学 固态光子学
背景情况:
- 三价离子 (Tm3+) 合材料对于开发2μm波长范围内的激光器至关重要.
- 氧化 (Lu2O3) 陶为激光应用提供了有前途的热力学性能.
- 从Tm3+兴奋剂材料中实现更长波长 (约2.3微米) 的高效激光操作仍然是积极研究的领域.
研究的目的:
- 为了证明Tm3+化Lu2O3陶在约2.3μm的连续波 (CW) 激光操作.
- 为了研究激光性能,包括输出功率,斜率效率和调节范围.
- 要确定Tm3+:Lu2O3陶增益介质在2.3微米时的发射截面.
主要方法:
- 用Tm3+添加Lu2O3的陶样品的制造和表征.
- 实现一个双端送的x腔激光共振器.
- 使用双断片调板来研究不同的过渡,并实现波长调.
- 采用两组腔光学来优化性能和实现广泛调整.
主要成果:
- 首次演示CW激光操作的Tm3+化Lu2O3陶在2.3μm.
- 在2096nm和2325nm的自由运行操作中观察到共激光.
- 在2309nm时实现了134mW的CW输出功率,使用双端式x-cavity实现了7%的斜率效率.
- 获得了Tm3+激光器最广泛的连续调范围,从1845nm到2328nm.
- 确定2309 nm的排放截面为3.24 × 10-21厘米2.
结论:
- Tm3+化Lu2O3陶是适用于2.3μm激光应用的可行增益介质.
- 展示的广泛调节范围突显了可调节激光源的潜力.
- 进一步优化可能会导致中红外应用的更高的输出功率和效率.
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