在Nd:MgO:LiNbO₃晶体中,激光波长延长超过1.1μm,通过利用多个Nd³⁺-doping位点的Stark分裂来实现

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光电学是指光电子产品.
• 量子信息是一种量子信息.

背景情况:

• 酸 (LiNbO3) 晶体对于光电子系统至关重要,特别是在量子信息中.
• 合的LiNbO3 (Nd:LiNbO3) 是主动设备和激光生成的首选材料.
• 目前的Nd:LiNbO3激光器由于离散的Stark能量水平而面临转换效率和激光波长的限制.

研究的目的:

• 通过开发一种新的兴奋剂策略,克服传统Nd:LiNbO3激光器的局限性.
• 为了实现更长波长 (>1.1μm) 的高效激光生成,用于先进的光学应用.
• 探索Nd:MgO:LiNbO3晶体在芯片上激光设备中的潜力.

主要方法:

• 提出了一种多点兴奋剂策略,以丰富Nd:LiNbO3晶体中的斯特克分裂水平.
• 使用的Nd:MgO:LiNbO3晶体,受益于强大的不均和均扩展效应.
• 采用合理的腔设计来抑制较短的波长振荡,并放大较长的波长.

主要成果:

• 在Nd:MgO:LiNbO3.3中实现了超过1.1微米的宽光辐射.
• 在1104,1108,1111和1114 nm.成功地证明了有效的连续波激光.
• 获得了1.41W的最大激光功率,在1.1μm的斜率效率为20.6%.
• 首次实现了可调节激光从1103nm到1115nm的产生,采用Nd:MgO:LiNbO3.

结论:

• 多部位兴奋剂策略有效地扩大了Nd:LiNbO3.3中的光辐射.
• 运行超出1.1微米的Nd:MgO:LiNbO3激光器成功演示,这是该材料的首次.
• 这一进步为开发用于光学应用的先进的芯片上基酸设备提供了巨大的潜力.