1 中国科学院福建物质结构研究所，福州 350002
2 福州大学化学学院，福州 350106
3 西安电子科技大学光电工程学院,西安 710071
4 甘肃省全固态激光工程研究中心，天水 741001
Yb∶CaGdAlO4(简写为Yb∶CALGO)晶体具有部分无序的结构、优秀的热学和光谱性质、吸收发射带宽，适合采用商用高功率InGaAs二极管泵浦以实现高功率超快激光运转，其较高的非线性折射率系数有利于对锁模激光器的优化。该晶体还具有能级结构简单、本征量子缺陷低、辐射量子效率高等优点，是近年来新一代紧凑型、高效率、低成本激光二极管(LD)泵浦飞秒激光增益介质。本文简要介绍Yb∶CALGO的晶体结构、晶体生长、缺陷分析、热学性质和光谱性质等，并综合国内外学者近期的一些研究成果，重点综述了Yb∶CALGO晶体在半导体可饱和吸收镜、克尔透镜锁模的超快激光器及再生放大器超快激光技术中的最新研究进展。
Yb∶CaGdAlO4晶体 晶体生长 热学性质 光谱性质 超快激光 Yb∶CaGdAlO4 crystal crystal growth thermal property spectral property ultra fast laser
1 西安电子科技大学光电工程学院，陕西 西安 710071
2 西安电子科技大学前沿交叉研究院，陕西 西安 710071
3 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室，北京 100190
4 江苏师范大学物理与电子工程学院，江苏 徐州 221116
半导体激光器泵浦的高功率飞秒激光器在工业加工和生物医学等领域中均发挥着重要的作用。一般而言，无论是被动锁模飞秒激光器还是克尔透镜锁模飞秒激光器，都需要在腔内引入一定的负色散平衡自相位调制，产生稳定的飞秒孤子。特别是随着平均功率的增加，腔内自相位调制增强，需要更多的负色散量进行平衡。常用的色散补偿器件有棱镜对、啁啾镜以及GTI（Gires-Tournois interferometer）镜等，棱镜对导致振荡器结构复杂，而啁啾镜和GTI镜的价格较为昂贵。实现了基于宽带高反镜色散补偿的高功率克尔透镜锁模运转，在泵浦功率为18 W时，利用Yb∶CYA晶体获得了平均输出功率为3.6 W、脉冲宽度为92 fs、100 min功率稳定性均方根值（RMS）为0.46%的稳定锁模脉冲，有利于进一步降低高功率飞秒激光器的成本。
激光器 超快激光 掺镱全固态激光器 克尔透镜锁模 高平均功率 飞秒激光
1 西安电子科技大学物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
2 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室, 北京 100190
高重频全固态掺镱飞秒激光放大器在工业超快非热微加工、极紫外光学频率梳、高通量高次谐波产生、角分辨电子动量谱等领域有着重要的作用。首先总结了高重复频率飞秒激光放大面临的增益介质热管理和增益窄化效应等关键技术瓶颈,并对近年来不同掺镱晶体全固态再生放大和行波放大技术的参数特点、适用范围及研究进展进行了梳理。最后展望了基于新型掺镱激光介质的全固态高功率飞秒激光放大器。
激光光学 高重复频率 再生放大器 行波放大器 掺镱激光介质
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
2 Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
Pulses as short as 8.1 fs were generated from a blue laser-diode-pumped Kerr-lens mode-locked Ti:sapphire oscillator, with an average power of 27 mW and a repetition rate of 120.6 MHz. The full width at half-maximum exceeds 146 nm, benefitting from the dispersion management by a combination of a low-dispersion fused silica prism pair and a series of double-chirped mirrors. To the best of our knowledge, this is the first time to generate sub-10-fs pulses from a laser diode directly pumped Ti:sapphire oscillator.
diode-pumped lasers titanium mode-locked lasers Chinese Optics Letters
2020, 18(7): 071402
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
2 Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
3 Jiangsu Key Laboratory of Advanced Laser Materials and Devices, School of Physics and Electronic Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China
4 School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
We report on the study of single-mode fiber-laser-pumped mode-locked Yb:CALYO lasers via using a passive saturable absorber and Kerr-lens mode-locking technique, respectively. Up to 3.1-W average power with 103-fs pulse duration is obtained from the passive mode-locking, and down to 36-fs pulse duration with more than 2-W average power is achieved by the pure Kerr-lens mode-locking, which is to the best of our knowledge, the highest average power from a reported sub-40-fs Yb-based solid-state oscillator.
fiber pump high power solid-state laser sub-40-fs Yb:CALYO High Power Laser Science and Engineering
2019, 7(4): 04000e64
