1 上海大学理学院物理系，上海 200444
2 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率光纤激光技术实验室，上海 201800
3 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室，上海 201800
报道了由LD泵浦的Tm∶YAP激光器的研究工作。Tm∶YAP 激光器采用波长为793 nm的 LD进行端面泵浦，腔内声光调Q运转。当激光工作重复频率为300 Hz、输入泵浦功率为37.07 W时，获得了最大单脉冲能量为17.06 mJ、脉冲宽度为26.9 ns的1936 nm激光输出，相应的峰值功率为634.2 kW，在目前已报道的该晶体峰值功率数值中较高。在最大泵浦功率下，激光器在水平和垂直方向上的光束质量分别为1.41和1.34。此外，在激光器连续运转下，采用双法布里-珀罗标准具对激光波长进行调节，光谱调谐范围1932.11~1942.07 nm。
激光器 Tm：YAP晶体 声光Q开关 高峰值功率 2 μm激光 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1514009
Author Affiliations
Abstract
Institute of Optoelectronics, Military University of Technology, Warsaw 00-908, Poland
Detailed power and spectral analysis of a diode-pumped c-cut Pbnm 3 at.% Tm-doped yttrium aluminum perovskite (Tm:YAP) laser in a continuous wave (CW) operation is presented. The laser was experimentally examined in terms of the dependence on the transmittance and radius of curvature of the output coupling mirrors. At room temperature, for an output coupling transmission of 10.8%, the maximum output power of 6.35 W was obtained under a total absorbed pump power of 13.67 W with an optical-to-optical conversion efficiency of 46.5%. The highest slope efficiency of 60.4% was indicated. A detailed spectral analysis was presented. For its dependence on output coupler transmission, the Tm:YAP laser generates wavelengths at approximately 1940 nm or 1990 nm.
Tm:YAP laser mid-infrared diode-pumped laser solid-state laser Chinese Optics Letters
2020, 18(9): 091401
华北光电技术研究所 固体激光技术重点实验室, 北京 100015
报道了一种高功率Tm:YAP激光器实验装置, 采用b轴切割的YAP/Tm:YAP/YAP复合晶体作为激光增益介质, 使用中心波长为795 nm的LD模块进行双端泵浦, 当增益介质冷却温度为20 ℃, LD总泵浦功率为301.4 W时, 获得了最高109.5 W的1.94 μm波长线偏振激光输出, 光-光转换效率约为36.3%, 斜率效率约为45.8%, 在此输出功率条件下测得光束质量M2因子为3.8。
1.94 μm激光器 端面泵浦 LD泵浦 高功率 1.94 μm laser end-pumped LD pump high power Tm:YAP Tm:YAP 红外与激光工程
2019, 48(4): 0405006
1 济南大学 物理科学与技术学院, 山东 济南 250022
2 山东大学 晶体材料国家重点实验室, 山东 济南 250100
使用半导体可饱和吸收镜, 实现了光纤耦合半导体激光抽运Tm:YAP晶体的全固态连续波锁模激光运转。根据ABCD矩阵理论设计激光器参数, 通过控制谐振腔的像散和模式分布, 获得了稳定的皮秒锁模激光输出。当最大抽运功率为7.96 W时, 获得锁模激光的最大平均输出功率为0.73 W, 相应的斜效率为15.6%。此时锁模脉冲宽度约为1.7 ps, 对应的重复频率为88.7 MHz, 中心谱线为1 982.4 nm。结果表明: Tm:YAP晶体是一种具有较好的热学、机械性能的2 μm波段超快激光晶体。
半导体可饱和吸收镜 连续波锁模 皮秒脉冲 Tm:YAP激光器 semiconductor saturable-absorber mirror CW mode-locked ps-pulse Tm:YAP laser 红外与激光工程
2018, 47(5): 0505003
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
建立了在双端泵浦Tm:YAP板条晶体条件下激光能级跃迁的准三能级速率方程模型。通过对准三能级速率方程进行求解, 数值仿真了晶体温度分布、上转换效应、泵浦光斑尺寸以及输出镜透过率等参数对Tm:YAP板条激光器输出功率的影响, 为高功率Tm:YAP板条激光器的设计提供必要的数值分析基础。
速率方程 上转换效应 rate equation Tm:YAP Tm:YAP up-conversion effect
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
介绍了在室温条件下双端抽运高功率Tm:YAP板条激光器。采用双凹腔结构通过优化泵浦光斑尺寸, 在腔内插入双F-P标准具控制激光波长, 当抽运功率为164.4 W时, 获得了54.7 W的连续输出功率, 其斜率效率为44.2%, 输出波长为1 938.8 nm, 随着功率的增加输出波长只有0.3 nm的漂移, 且实现了0.18 nm窄线宽的激光输出, 同时测量了10 W、25 W和35 W时的光束质量, 分别为3.5、4.1和4.2。
室温 双端抽运 板条 room temperature double-end-pumped Tm:YAP Tm:YAP slab
大连海事大学信息科学技术学院， 辽宁 大连 116026
实验研究了离子掺杂浓度以及输出镜透射率对Tm:YAP激光器输出性能的影响。晶体沿c轴切割，尺寸为3 mm×3 mm×5 mm，在输出镜透射率为5%的条件下研究了掺杂离子数分数分别为3%、4%和5%三种情况的激光性能。结果表明，掺杂离子数分数为4%的Tm:YAP晶体输出性能最好，当抽运功率为24.8 W时，连续输出功率最大为7.5 W，斜率效率为48.8%。使用掺杂离子数分数为4%的Tm:YAP，研究了2%，5%和10%三种输出透射率情况下激光器的输出性能。结果表明，当透射率为5%时斜率效率最高。
激光器 固体激光器 二极管抽运 激光与光电子学进展
2013, 50(2): 021401
华北光电技术研究所固体激光技术重点实验室， 北京 100015
简要分析了掺铥铝酸钇(Tm:YAP)晶体的能级结构及吸收光谱特性和磷化锗锌(ZGP)晶体的相位匹配特性，报道了一种在室温条件下工作的中红外光参量振荡器(OPO)。激光器输出的波长为3.88、4.00、4.14 μm，在脉冲频率为10 kHz时，最大输出功率为7.16 W，OPO抽运源到中波输出激光的光光转换效率为49.4%、斜率效率为48.9%。激光单脉冲宽度为81.47 ns，单脉冲能量为0.71 mJ，单脉冲峰值功率为8.78 kW，光束质量M2在X方向为3.8，Y方向为4.0。
激光器 中红外激光器 掺铥铝酸钇 磷化锗锌 光参量振荡器
1 山东师范大学物理与电子科学学院， 山东 济南 250014
2 山东大学信息科学与工程学院， 山东 济南 250100
采用结构简单、紧凑的直线腔设计，用单壁碳纳米管(SWCNT)为饱和吸收体，实现了激光二极管（LD）抽运Tm:YAP晶体的2 μm波段被动调Q和调Q锁模(QML)脉冲激光运转。当腔长为30 mm时，实现了稳定的2 μm被动调Q激光输出，抽运功率为8.64 W时，最大平均输出功率为507 mW，最高重复频率26.91 kHz，最窄脉宽262 ns，相应的单脉冲能量18.8 μJ。腔长增加到80 mm时，得到调Q锁模激光运转，最大平均输出功率和调Q包络脉冲的最高重复频率分别为387 mW和34.61 kHz，调Q包络下锁模脉冲的重复频率为1.87 GHz。
激光器 2 μm被动调 调Q锁模 碳纳米管吸收体 Tm:YAP晶体 激光二极管抽运 中国激光
2011, 38(11): 1102009
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Department of Physics, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China
Diode-end-pumped continuous-wave (CW) Tm:YAP and Tm:YLF slab lasers are demonstrated. The a-cut Tm:YAP and Tm:YLF slabs with doping concentrations of 4 at.-% and 3.5 at.-%, respectively, are pumped by fast-axis collimated laser diodes at room temperature. The maximum CW output powers of 72 and 50.2 W are obtained from Tm:YAP and Tm:YLF, respectively, while the pump power is 220 W, corresponding to the slope e±ciencies of 37.9% and 26.6%, respectively.
板条激光器 激光二极管端面抽运 Tm:YAP Tm:YLF 140.3580 Lasers, solid-state 140.3480 Lasers, diode-pumped 140.3380 Laser materials Chinese Optics Letters
2011, 9(9): 091406
