书书书
第
39
卷
第
12
期
中
国
激
光
Vol.39
,
No.12
2012
年
12
月
犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛
犇犲犮犲犿犫犲狉
,
2012
蓝光激光二极管抽运
犘狉∶犢犔犉
绿光激光器
黄舜林
刘
哲
曾承航
蔡志平
许惠英
(厦门大学电子工程系,福建 厦门
361005
)
摘要
报道了蓝光激光二极管抽运的掺镨氟化钇锂(
Pr∶YLF
)固体绿光激光器。采用长度
5mm
、掺 杂 离 子 数 分 数
为
0.5%
的
Pr∶YLF
晶体作为激光增益介质,在中心波长
444nm
的蓝光激光二极管抽运下,获得波长
522.4nm
的
连续绿光激光输出。应用不同透射率的输出耦 合 镜 研 究 了 激 光 器 的 输 入 输 出 特 性。在 吸 收 抽 运 光 功 率
530mW
,
输出镜透射率为
1.9%
时获得最大输出功率为
90.1mW
,斜效率达到
65.3%
。
关键词
激光器;绿光激光器;掺镨氟化钇锂晶体;蓝光激光二极管;端面抽运
中图分类号
TN248.1
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犆犑犔201239.1202005
犅犾狌犲犔犪狊犲狉犇犻狅犱犲犘狌犿
狆
犲犱犘狉∶犢犔犉犌狉犲犲狀犔犪狊犲狉
犎狌犪狀
犵
犛犺狌狀犾犻狀
犔犻狌犣犺犲
犣犲狀
犵
犆犺犲狀
犵
犺犪狀
犵
犆犪犻犣犺犻
狆
犻狀
犵
犡狌犎狌犻
狔
犻狀
犵
(
犇犲
狆
犪狉狋犿犲狀狋狅
犳
犈犾犲犮狋狉狅狀犻犮犈狀
犵
犻狀犲犲狉犻狀
犵
,
犡犻犪犿犲狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋
狔
,
犡犻犪犿犲狀
,
犉狌
犼
犻犪狀
361005
,
犆犺犻狀犪
)
犃犫狊狋狉犪犮狋
犅犾狌犲犾犪狊犲狉犱犻狅犱犲
狆
狌犿
狆
犲犱犘狉∶犢犔犉狊狅犾犻犱狊狋犪狋犲
犵
狉犲犲狀犾犪狊犲狉犻狊狉犲
狆
狅狉狋犲犱.犃5犿犿犾狅狀
犵
犘狉∶犢犔犉犮狉
狔
狊狋犪犾狑犻狋犺狋犺犲
犱狅
狆
犻狀
犵
犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狅犳0.5% 犻狊狌狊犲犱犪狊犾犪狊犲狉
犵
犪犻狀 犿犪狋犲狉犻犪犾
,
狆
狌犿
狆
犲犱犫
狔
犪犫犾狌犲犾犪狊犲狉犱犻狅犱犲 狑犻狋犺犲犿犻狋狋犻狀
犵
犮犲狀狋狉犪犾
狑犪狏犲犾犲狀
犵
狋犺犪狋444狀犿.犆狅狀狋犻狀狌狅狌狊狑犪狏犲
犵
狉犲犲狀犾犪狊犲狉狅狌狋
狆
狌狋犪狋522.4狀犿犻狊狅犫狋犪犻狀犲犱.犐狀
狆
狌狋犪狀犱狅狌狋
狆
狌狋犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊
狅犳狋犺犲犾犪狊犲狉狊犪狉犲狊狋狌犱犻犲犱 狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋狅狌狋
狆
狌狋犮狅狌
狆
犾犲狉狊.犝狀犱犲狉犪狀犪犫狊狅狉犫犲犱
狆
狌犿
狆狆
狅狑犲狉狅犳犪犫狅狌狋530 犿犠
,
狋犺犲
犿犪狓犻犿狌犿狅狌狋
狆
狌狋
狆
狅狑犲狉狅犳90.1犿犠犻狊狅犫狋犪犻狀犲犱狑犻狋犺1.9% 狋狉犪狀狊犿犻狊狊犻狅狀犮狅狌
狆
犾犲狉.犜犺犲狊犾狅
狆
犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮
狔
犻狊犪狊犺犻
犵
犺犪狊
65.3%.
犓犲
狔
狑狅狉犱狊
犾犪狊犲狉狊
;
犵
狉犲犲狀犾犪狊犲狉
;
犘狉∶犢犔犉犮狉
狔
狊狋犪犾
;
犫犾狌犲犾犪狊犲狉犱犻狅犱犲
;
犲狀犱
狆
狌犿
狆
犗犆犐犛犮狅犱犲狊
140.3480
;
140.3580
;
140.7300
收稿日期:
20120628
;收到修改稿日期:
20120824
基金项目:国家自然科学基金(
61275050
)和厦门市科技项目(
3502Z20113004
)资助课题。
作者简介:黄舜林(
1986
—),男,硕士研究生,主要从事固体激光器技术及其应用等方面的研究。
Email
:
huan
g
shunlin
@
126.com
导师简介:蔡志平(
1965
—),男,教授,博士生导师,主要从事光电子技术方面的研究。
Email
:
z
p
cai
@
xmu.edu.cn
(通信联系人)
1
引
言
可见光波段的 激光 在 显示、光谱 学、数 据 存 储、
全息技术、生物医学和 量子 光 学等 方 面有 着 特殊 而
重要的应用。其中红绿蓝三基色激光可作为激光显
示的光源,蓝 绿 光 波 段 激 光 还 可 用 于 水 下 通 信
[
1
,
2
]
和照明等。因此研究红绿蓝三基色激光光源具有重
要意义,而绿光激光是限制其发展的一个重要因素。
产生绿光激光的方法一般有激光二极管直接激射绿
光
[
3
~
5
]
和 通 过 倍 频 技 术 来 获 得
[
6
~
8
]
。 但 是,绿 光 二
极管激光器当前还处于实验室阶段,且输出功率小,
效率低。对于倍频技 术,倍频 过 程中 易 受温 度 等参
量的影响,转换效率低,且利用非线性倍频产生绿光
往往需要构建复杂的
V
型或者
Z
型腔,此外倍频晶
体本身的温控系统也大大增加了系统的复杂性。因
此,研究结构紧凑、转换效率高的绿光激光器是目前
的热点之一。
三价镨离子掺杂的激光材料具有丰富的位于可
见光波 段 的 跃 迁
[
9
,
10
]
。 相 较 于 氧 化 物 激 光 材 料 来
说,氟化物材料具有较低的声子能量,这一特性不仅
使得以氟化物作为基质的激光增益介质能够产生连
续的激光输出,而且也 大大 地 缓解 了 端面 抽 运激 光
器的热透镜 效应。
1977
年
Esterowitz
等
[
11
]
报 道 了
脉冲染料激光器抽运掺 镨氟化 钇 锂(
Pr∶YLF
)激光
器。此后出现 了 不 同 抽 运 源 抽 运 的
Pr∶YLF
激 光
12020051