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二极管泵浦Yb:YVO4激光器产生飞秒脉冲

时间：2011-12-31 22:42:16  来源： 打印本文

二极管泵浦Yb:YVO4激光器产生飞秒脉冲

2005/8/2/8:30来源：中国激光网作者：单振国 译    白俄罗斯明斯克国家技术大学、Solix公司和苏黎士瑞士联邦技术研究所的科学家们已经演示了一台连续锁模Yb:YVO4激光器，他们相信这是这种类型激光器的首次运转。这项研究成果是很值得注意的，因为Yb:YVO4是一种新的激光材料，有一些非常好的性质，特别是热导率高、发射带宽较宽和量子缺陷很低等，这些就是商用锁模薄片激光器所以要选用它的主要原因。     现在，Yb:YAG是这种高功率激光器的最佳材料，用这种材料，已经得到了很高的锁模输出功率。它的缺点是：发射带宽较窄,这使它输出的锁模脉冲宽度最窄也要有几百飞秒。据报导：非常短的脉冲（通常小于100飞秒）可从掺镱激光器（如KGW和BOYS）中获得，或从Yb:玻璃激光器中获得。 但是这些材料热导率很低，因此，不适合于高功率运转。
    Yb:CaF2和Yb:YVO4是二种新材料，它们把高热导率和宽发射带宽结合在一起,使高功率、短于100飞秒的锁模激光器运转成为可能。人们注意到：Yb:YVO4的发射光谱比Yb:CaF2发射光谱光滑，因此他们合作研究的重点就集中在这个材料上。     半导体可饱吸收体镜(SESAM)代替了Yb:YVO4激光器的一个腔镜。SESAM包含一个15nm InGaAs量子阱和在1040nm波长工作的布拉格反射镜。用SESAM来被动锁模激光器。 虽然量子缺陷低（在此情况下为,3.9%）是有有利的一面，因为，它将激光晶体中的热消耗降到最小，但仍可能有缺陷。 在这个例子中，泵浦光是通过一个高反镜对激光材料进行纵向泵浦的，泵浦波长与受激波长比较接近，该镜可把40%的入射泵浦功率拒之门外。
    更多的非偏振泵浦光功率在激光晶体的布儒斯特面损失掉了,因此，在端面，激光二极管产生的7.5 W功率（波长为980nm），大约只有1/3为2毫米厚、3%原子掺杂的激光晶体吸收。一对分开45厘米的内腔棱镜可实现孤子锁模所要求的负群色散。

    激光器产生了120飞秒的锁模脉冲，峰值功率为14.5千瓦，时间带宽积为0.348，与转换极限0.315靠得很近。锁模频率为150兆赫,平均功率达300mW，中心波长在1021nm。科学家们相信：如果使负群色散和SESAM调制深度最佳化，该激光器可产生短于100飞秒的脉冲。