国产Yb∶YAG陶瓷激光器的高效连续与波长调谐研究

本研究论文深入探讨了国产Yb∶YAG陶瓷在二极管激光器抽运下的连续激光输出性能以及其波长调谐特性。Yb（ytterbium）是一种关键的稀土元素，因其高光子密度和非线性光学性质而在激光技术中占有重要地位。YAG（yttrium aluminum garnet）是一种常用的激光晶体，结合Yb的掺杂，可以实现高效的激光辐射。 实验中，研究团队对不同掺杂原子数比例（1%、2%、5%、10%和15%）的Yb∶YAG陶瓷进行了对比分析，同时考察了不同厚度（3 mm和6 mm）对激光输出的影响。他们发现，当使用15%掺杂、厚度为3 mm的样品，当抽运功率达到6.3 W时，能够获得2.4 W的连续激光输出，显示出较高的斜效率（47%），这意味着在能量转换和利用上具有较高的效率。 此外，论文还展示了通过在谐振腔内插入三棱镜实现的波长调谐技术。实验结果显示，通过这种方法，Yb∶YAG陶瓷能够在1017~1095 nm的范围内实现广泛的波长调谐，这为激光器在特定应用中的可调性和灵活性提供了可能性。这种特性对于全固态超短脉冲的产生和放大至关重要，因为它允许用户根据需求调整光的频率，这对于通信、材料处理、医学成像等领域具有广泛的应用价值。 这项研究不仅验证了国产Yb∶YAG陶瓷作为高效激光源的潜力，还展示了其在实现高功率、可调谐激光输出方面的技术优势。这对于国内激光技术的发展以及推动相关产业的创新具有重要意义。未来的研究可能会进一步优化掺杂浓度和结构设计，以提升激光器的性能和稳定性，从而在更多领域中发挥更大的作用。