研究目的
提出一种基于被动基频泵浦（采用KGW晶体）的全无源拉曼激光器外腔结构，该结构可在2-3微米波段发射激光。
研究成果
该研究成功展示了一种全被动调Q拉曼激光器，工作于2微米波段，输出数百微焦耳能量的脉冲。该拉曼激光器在2270纳米和2350纳米波长处发射，具有显著的输出功率和效率，并在脉冲宽度和光束质量方面有所提升。
研究不足
该研究发现拉曼调制频率与基频激光之间存在不一致性，可能是由不稳定的调Q脉冲所致。转换效率在能量脉冲与平均功率之间呈现波动。
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 全被动KGW/Tm:YAP拉曼激光器
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 全被动KGW/Tm:YAP拉曼激光器
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8872875
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
2-3微米波段的高亮度光源对包括波长选择性显微手术、材料加工和气体监测在内的诸多应用至关重要。虽然铥(Tm)、钬(Ho)和铬(Cr)等稀土离子可实现此类激光源，但适用激光器并未完全覆盖该光谱范围。固态拉曼激光是拓展高亮度光源光谱范围的有效方法之一。过去五年间，采用BaWO4和YVO4晶体作为拉曼增益介质的技术趋势也延伸至2微米波段。KGd(WO4)2(KGW)晶体具有热透镜效应弱、损伤阈值高等特性，是另一极具前景的拉曼晶体（此前已应用于1064nm和532nm波段）。该晶体具有901cm-1和768cm-1两种拉曼频移，通过控制偏振方向可产生两种不同的斯托克斯波长。我们首次报道了基于KGW晶体的全无源拉曼激光外腔构型——采用Cr:ZnS被动调Q的Tm:YAP激光器（发射波长1935nm）端泵KGW晶体作为无源基频泵浦源。该激光种子源经改进后可产生更高峰值功率以实现非线性效应，最大脉冲能量1.5mJ，脉宽17ns，重复频率1.3kHz，对应峰值功率90kW（平均功率2.1W）。该拉曼激光器在2270nm和2350nm波长分别输出150mW和104mW平均功率，最短脉宽达12.5ns，最大峰值功率14.35kW。
作者：
Eytan Perez，Uzziel Sheintop，Gilad Marcus，Salman Noach
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