高效中红外ZGP-OPO激光器：Tm:YLF-Ho:YAG系统的10%转化效率研究

本文主要探讨了段小明教授及其团队在《中国科技论文在线》上发表的研究成果，标题为“基于Tm:YLF-Ho:YAG-ZGP系统的高效率中红外固体激光器”。这项研究聚焦于提高中红外固体激光器的性能，特别是在使用ZGP光学参量振荡器（ZGP-OPO）作为关键组件的情况下。 Tm:YLF-Ho:YAG-ZGP系统是实验的核心，其中Tm掺杂的YLF晶体（Ytterbium Fluoride Lanthanum Aluminate，Ytterbium Fluoride-doped Lithium Aluminum Garnet）与Ho:YAG（Ho-doped Yttrium Aluminum Garnet）以及ZnGeP2（Zinc Germanium Phosphide）材料结合，形成一个高效能的中红外光源。通过这种方式，研究人员能够实现高密度能量输出，尤其是在6千赫兹（kHz）的重复频率下，当输入的二极管半导体激光功率达到86.5瓦特（W）时，能够获得8.7瓦特的中红外激光输出。 这个系统的显著特点是其较高的转换效率，达到了10%，这意味着从半导体激光器到中红外激光的能量转化率非常高，这对于许多科学应用如光谱分析、大气探测、化学合成等领域具有重要意义。ZGP-OPO在本研究中的作用是通过非线性光学效应将高频泵浦光转化为所需的中红外辐射，同时产生信号光和闲频光，前者中心波长为3.9微米（μm），后者为4.6μm。 论文的研究背景可能涉及对传统中红外激光器效率提升的需求，以及ZGP材料的特性如何优化光学参数振荡过程。此外，研究者还关注了光电子与激光技术领域的前沿进展，特别是中红外激光技术的发展，这表明该研究不仅有理论价值，还有潜在的实际应用价值。 这篇论文不仅提供了关于如何设计和优化高效率中红外固体激光器的技术细节，而且也展示了在特定材料体系（Tm:YLF-Ho:YAG-ZGP）和光学元件（ZGP-OPO）上的创新成果，对于推进光电子领域尤其是中红外激光技术的发展具有重要的参考价值。