Zeer efficiënte hoogvermogen korte-pulslasers met een golflengtebereik van 2 µm op basis van met Tm3+ gedoteerde materialen hebben een verscheidenheid aan toepassingen, zoals materiaalverwerking, LiDAR, mid-infrarood OPO's voor golflengten tot 12 m, of mid-infrarood supercontinuüm generatie. Ze zouden ook directe coherente generatie van zachte röntgenstralen mogelijk maken door het genereren van harmonischen van hoge orde.

Voor deze toepassingen is een lichtbron met een veel hogere conversie-efficiëntie, gemiddeld vermogen, puls energie, en een kortere pulsduur is wenselijk.

Nutsvoorzieningen, Masaki Tokurakawa en collega's van Institute for Laser Science, Universiteit voor elektrocommunicatie, Tokio, hebben nieuwe 2 µm high power korte puls lasers ontwikkeld op basis van nieuwe techniek van fiber laser in-band pumping en Kerr-lens mode locking met een nieuw Tm gedoteerd versterkingsmedium geleverd door de Universiteit van Hamburg, Dr. Christian Kränkel.

Pulsen zo kort als 115 fs en een uitgangsvermogen van 420 mW met een conversie-efficiëntie van ~20% werden verkregen. Vergeleken met eerdere SESAM-modus-vergrendelde Tm-gedoteerde lasers gepompt door Ti:Al2O3-lasers, deze nieuwe methode maakte het mogelijk een veel hoger uitgangsvermogen en een kortere pulsduur te genereren met een hogere conversie-efficiëntie (Fig. 1).

Dit is de eerste Kerr-lens mode-locking bij een golflengte van 2 m en het opent mogelijkheden voor nieuwe zeer efficiënte high power korte puls lasers op 2 μm. In de toekomst, pulsgeneratie van minder dan 50 fs bij dit golflengtebereik zou mogelijk zijn.