双共振中红外PPMgLN光学参数振荡器,由一个1908nm Tm:YLF激光送

科学领域:

• 激光物理 激光物理
• 非线性光学是非线性光学.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 高功率的中红外线 (MIR) 源对于各种应用至关重要,包括光谱和遥感.
• 开发高效和可调节的MIR光学参数振荡器 (OPO) 仍然是激光技术的一个重大挑战.

研究的目的:

• 报告一个高功率的中红外 (MIR) 光学参数振荡器 (OPO).
• 在平均功率,峰值功率和单脉冲能量方面实现了创纪录的性能,用于OPO的OPO被到2μm附近.

主要方法:

• 采用二极管末端送,声光Q开关的Tm:YLF激光器,以1908nm运行,作为源.
• 采用双通,双共振腔和50mm长的周期性极点酸 (PPMgLN) 晶体.
• 进行了Tm:YLF晶体的热模拟,以优化功率选择.

主要成果:

• 从Tm:YLF激光器获得12.88W的1908nm激光输出,功率为70W,重复频率为4.2kHz.
• 在130°C时产生2.35W的最大MIR输出功率,转换效率为18.25%.
• 在3.58-4.10μm范围内证明了可调性,具有良好的脉冲稳定性 (46.20ns脉冲宽度) 和光束质量 (M2值为4.87和6.44).

结论:

• 开发的MIR OPO代表了显著的进步,为PPMgLN基础的OPO提供了最高的平均功率,峰值功率和单脉冲能量,其缩距离接近2μm.
• 寄生性非线性过程,特别是总频混合,被确定并确认为现场MIR波长监测的可行方法.
• 对输出合器,腔体几何形状和晶体长度的系统研究为未来的高功率OPO设计提供了宝贵的见解.