书书书
第
36
卷
第
7
期
中
国
激
光
Vol.36
,
No.7
2009
年
7
月
犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛
犑狌犾
狔
,
2009
文章编号:
02587025
(
2009
)
07180204
激光二极管抽运
犢犫∶犔犛犗
自锁模激光器
王伟卫
1
陈
飞
1
洪正平
1
范秀伟
1
刘杰
1
郑丽和
2
苏良碧
2
徐
军
2
1
山东师范大学物理与电子科学学院,山东 济南
250014
2
中国科学院上海硅酸盐研究所透明光功能无机材料重点实验室,上海
( )
201800
摘要
利用激光二极管抽运掺镱硅酸镥(
Yb∶Lu
2
SiO
5
,
Yb∶LSO
)晶 体,在 腔 内不 加任 何 主被 动调 制 器、且 腔内 未
插入硬光阑的情况下,实现了激光器的克尔透镜自锁模 运转。采用
4
镜
Z
形折 叠腔,在抽 运功率 为
15.8 W
时,得
到平均功率达
2.05 W
的克尔透镜自锁模稳定脉冲输出,相应的斜率效率为
16.5%
。
关键词
激光技术;激光二极管抽运;
Yb∶LSO
晶体;自锁模
中图分类号
TN248.1
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犆犑犔20093607.1802
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;
狊犲犾犳犿狅犱犲犾狅犮犽犲犱
收稿日期:
20090324
;收到修改稿日期:
20090414
基金项目:山东省自然科学基金(
Y2007G01
)资助项目
作者简介:王伟卫(
1983
—),男,硕士研究生,主要从事半导体激光抽运固体超短脉冲激光器方面的研究。
Email
:
wan
g
3525269
@
163.com
导师简介:刘
杰(
1963
—),女,教授,主要从事全固态激光技术和非线性光学等方面的研究。
Email
:
j
ieliu
@
sdnu.edu.cn
(通信联系人)
1
引
言
掺
Yb
3+
晶体具有能级结构简单、量子缺陷 低、
量子效率高等优点,与掺
Nd
3+
介质相比具有更宽的
发射荧光带宽,适合 宽 带调谐激 光 运转和超 短 脉冲
的产生。近年来使用 掺
Yb
3+
晶体作为 增 益介质的
超快激光振荡器已有很多报道
[
1
~
8
]
。激光二极管抽
运掺镱 (
Yb
3+
)超 短 脉 冲 激 光 器 在 光 传 感、激 光 测
距
、光通信等领域有广泛的应用。
自锁模即克尔透镜锁模技术作为获取超短脉冲
方法之一
,它是依赖于腔内介质克尔自聚焦效应,与
放置于腔内光阑(硬光阑)或抽运光束(软光阑)相结
合,其性能等效于插入腔内的一个快可饱和吸收体。
自锁模技术与半 导 体可饱和 吸 收体(
SESAM
)被 动
锁模相比,腔内无需加任何调制元件,结构简单,脉
冲噪声 低。 目 前 已 在
Yb∶YAG
,
Yb∶YVO
4
,
Yb∶
KYW
等 激 光 器 成 功 实 现 克 尔 透 镜 自 锁 模
运转
[
5
~
7
]
。
掺镱 硅酸盐晶体 一般对称性 较低,因 而具有较
大的声子能量,使得能级劈裂较大,这样有利于粒子
数反转的形成,较强 的 晶场使其 具 有较强的 跃 迁振
子强度,使得吸收峰和发射峰展宽,吸收和发射截面
也较大,加上强场耦 合 特性等独 特 的光学特 性 而备
受人 们 关 注
[
1
~
4
,
9
~
16
]
。 掺 镱 硅 酸 镥 (
Yb∶Lu
2
SiO
5
,
Yb∶LSO
)晶 体 具 有 宽 的 荧 光 光 谱 和 高 的 热 导 率