111 W 皮秒 Ho:YAG 放大器及其应用于 10 微米中红外发电的应用

科学领域:

• 激光物理 激光物理
• 非线性光学是非线性光学.
• 红外光谱学 红外光谱学

背景情况:

• 高功率的皮秒激光器对于各种科学和工业应用至关重要.
• 产生中红外辐射,特别是10微米,由于材料限制和非线性转换效率存在重大挑战.
• 以前的研究重点是提高激光放大器功率,探索用于波长生成的非线性光学材料.

研究的目的:

• 报告一个高功率的小秒钟Ho:YAG放大器系统.
• 使用开发的放大器作为源用于中红外发电.
• 为了证明基于ZGP的OPG的直接10μm排放.

主要方法:

• 开发一个高功率的小秒钟Ho:YAG放大器系统,在2μm.工作.
• 放大器的输出功率,增益,光束质量 (M2) 和稳定性的表征.
• 由Ho:YAG放大器抽出的基 (ZGP) 光学参数发生器 (OPG) 的实现.
• 使用ZGP OPG.使用10.1μm的直接中红外生成的演示.

主要成果:

• 该Ho:YAG放大器在10kHz的重复率下实现了超过111W的平均输出功率,获得了93dB的增强和出色的光束质量 (M2 ≈ 1.6).
• 该系统表现出高度稳定的运行,只有1.7%的RMS功率波动.
• 由Ho:YAG放大器送的ZGP OPG成功地产生了10.1μm辐射,输出功率为123mW.
• 这项工作代表了从基于ZGP的OPG中首次直接生成10μm.

结论:

• 一个创纪录的高平均功率小秒钟Ho:YAG放大器已经成功开发.
• 开发的放大器作为一个强大的源用于非线性频率转换.
• 该研究证明了使用ZGP OPG直接生成10μm的可行性,为中红外应用开辟了新的途径.