研究目的
研究采用液相外延技术制备的首个Yb:CaF2平面波导激光器的发展与性能,该激光器适用于1μm附近的高功率和超短脉冲应用。
研究成果
首个基于Yb:CaF2液相外延的波导激光器成功研制,在1037纳米波长下输出114毫瓦功率,斜率效率达12.9%。该平面波导在1057纳米处的光学增益被测定。该研究为开发~1微米波段紧凑型高重复频率超短脉冲振荡器奠定了基础。
研究不足
功率扩展受限于可用泵浦功率。进一步改进应着眼于降低波导传播损耗,并优化生长工艺以减少氧含量,从而允许更高的Yb3?掺杂水平。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用液相外延(LPE)技术在块状CaF2衬底上生长高光学质量的Yb:CaF2单晶薄膜,并通过光谱学研究分析Yb3+离子的配位情况。
2:样品选择与数据来源:
Yb:CaF2单晶薄膜生长于未掺杂非定向CaF2衬底,实际Yb3+浓度通过小信号透射测量确定。
3:实验设备与材料清单:
包括用于泵浦-探测测量的钛宝石激光器、用于发光光谱测量的光谱分析仪以及用于表面粗糙度检测的共聚焦显微镜。
4:实验流程与操作步骤:
生长过程包含在饱和温度以上50°C均质化处理及后续冷却步骤。激光系统采用连续波钛宝石激光器作为泵浦源,激光腔由平面泵浦镜和输出耦合器构成。
5:数据分析方法:
发光衰减采用单指数拟合分析,泵浦吸收与净增益通过速率方程模型计算得出。
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