首页 > 论文 > 中国激光 > 46卷 > 4期(pp:401003--1)

氙灯抽运Er∶YAP晶体的中红外激光性能

Mid-Infrared Laser Performances of Er∶YAP Crystals Pumped by Xenon Lamp

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摘要

采用氙灯抽运研究了原子数分数为10%的Er3+掺杂的YAP晶体在2.7~3 μm波段的激光性能, 使用3种不同透射率的输出镜, 实现了最大输出能量为1173 mJ@1 Hz、1284 mJ@5 Hz、495 mJ@10 Hz、104 mJ@20 Hz的激光输出, 对应的斜率效率分别为0.80%、0.99%、0.84%和0.44%。当重复频率为5 Hz, 透射率为15%时, 该晶体具有最大的输出能量和激光效率, 相应的平均输出功率达到了6.42 W, 约是目前已报道最好结果的4倍。测量了不同输入功率下Er∶YAP激光的光束质量, 随着输入功率的增加, 其光束质量逐渐下降。在输出激光中观察到了波长分别为2710, 2728, 2795, 2918 nm的4条激光谱线。因此, Er∶YAP晶体可以实现优良的多波长中红外激光输出。

Abstract

We demonstrate the laser performances of Er-doped YAP crystals with the atom fraction of Er3+ of 10% pumped by an xenon lamp in the region of 2.7-3 μm. The output mirrors with three different transmissivities are adopted, and the maximum single pulse energies of 1173 mJ @ 1 Hz, 1284 mJ @ 5 Hz, 495 mJ @ 10 Hz, and 104 mJ @ 20 Hz with the corresponding slope efficiencies of 0.80%, 0.99%, 0.84% and 0.44% are achieved, respectively. Under the conditions of a repetition rate of 5 Hz and output mirror transmission of 15%, the highest laser output energy and laser efficiency can be obtained in the Er∶YAP crystals and the corresponding average output power is 6.42 W, which is about four times the existing best result reported by literatures. In addition, the laser beam quality of the Er∶YAP solid-state laser with different input powers is measured, which decreases with the increase of input power. Moreover, the four laser spectral lines at 2710, 2728, 2795, and 2918 nm are observed. Therefore, the excellent multi-wavelength mid-infrared laser output can be realized with Er∶YAP crystals.

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补充资料

中图分类号:TN248.1

DOI:10.3788/cjl201946.0401003

所属栏目:激光器件与激光物理

基金项目:国家自然科学基金(51872290,51702322,51802307)、国家重点研究与发展计划(2016YFB1102301)

收稿日期:2018-12-07

修改稿日期:2018-12-27

网络出版日期:2019-01-08

作者单位    点击查看

权聪:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
孙敦陆:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
罗建乔:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
张会丽:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
方忠庆:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
赵绪尧:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
胡伦珍:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
程毛杰:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
张庆礼:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
殷绍唐:中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031

联系人作者:孙敦陆(dlsun@aiofm.ac.cn)

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引用该论文

Quan Cong,Sun Dunlu,Luo Jianqiao,Zhang Huili,Fang Zhongqing,Zhao Xuyao,Hu Lunzhen,Cheng Maojie,Zhang Qingli,Yin Shaotang. Mid-Infrared Laser Performances of Er∶YAP Crystals Pumped by Xenon Lamp[J]. Chinese Journal of Lasers, 2019, 46(4): 0401003

权聪,孙敦陆,罗建乔,张会丽,方忠庆,赵绪尧,胡伦珍,程毛杰,张庆礼,殷绍唐. 氙灯抽运Er∶YAP晶体的中红外激光性能[J]. 中国激光, 2019, 46(4): 0401003

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