2 μm波段Tm,Ho:YAlO3激光器研究进展与展望

"2 μm波段Tm,Ho:YAlO3激光器研究进展及展望" 2微米（2 μm）波段的激光在众多应用领域中扮演着重要角色，包括医疗、环境监测、激光雷达、遥感探测以及测距等。这一波段的激光因其独特的性质，如对生物组织的低吸收和高穿透性，以及在大气传输中的低损耗，而备受关注。Tm，Ho:YAlO3晶体是2 μm波段激光器的关键材料，它具有优良的机械强度和热稳定性，能够支持连续和脉冲两种模式的激光输出。 Tm/Ho共掺的YAlO3激光器研究主要集中在两个方面：一是Tm单掺YAlO3激光器的连续及脉冲振荡技术，二是Tm，Ho双掺YAlO3激光器的连续及脉冲振荡技术。这些技术通常涉及到主动调Q和被动调Q方法，通过改变激光谐振腔内的损耗，实现脉冲激光的产生。主动调Q是通过在激光谐振腔内插入可快速开关的元件，如电光调制器，来控制激光的输出；而被动调Q则利用非线性光学效应，如声光调Q或饱和吸收体，来达到类似的效果。 Tm激光抽运Ho激光是一种常见的增益机制，其中Tm离子首先被激发，然后通过能量转移过程将能量传递给Ho离子，使得Ho离子发射2 μm的激光。这种抽运方式可以提高激光效率，实现高功率输出。近年来，Tm，Ho:YAlO3激光器的功率提升成为研究重点，包括优化晶体生长工艺、改进激光腔设计、以及探索新的调Q策略等，以实现更高效、更高功率的激光输出。 此外，文章还对未来Tm，Ho:YAlO3激光器的发展进行了展望。这可能包括开发新型的掺杂策略，如多掺杂以拓宽激光谱线，或者利用新型的泵浦源以提高泵浦效率。同时，激光器的小型化、集成化也是未来研究的趋势，这将有利于2 μm激光器在便携式设备和远程探测系统中的应用。 2 μm波段Tm，Ho:YAlO3激光器的研究不仅在理论和技术上取得了显著进步，而且在实际应用中展现出巨大的潜力。随着技术的不断成熟，这类激光器有望在更多领域发挥重要作用。