science >> Wetenschap >  >> Fysica

Non-stop signaal bereikt in krachtige Erbium-gedoteerde mid-infrarood lasers

Fig. 1. Schematische voorstelling van LD-zijgepompte Er(Pr):YAP-laser. Krediet:QUAN Cong

De midden-infraroodlasers (MIR) met een hoog piekvermogen en een hoge herhalingssnelheid die werken in het bereik van 2,7 ~ 3 m, hebben een belangrijke toepassing in laserchirurgie en optische parametrische oscillator (OPO).

Een recent onderzoek uitgevoerd door de onderzoeksgroep van Sun Dunlu aan de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) bereikte een hoog vermogen, hoog rendement en quasi-continue midden-infrarood laser in de vrijlopende en langasite [La 3 Ga 5 SiO 14 (LGS)] Q-switched modi met behulp van de Er 3+ ionen-gedoteerde YAP-kristallen als laserversterkingsmedium.

Op basis van hun eerdere onderzoekswerk over laser, de onderzoekers verbeterden de laserprestaties van Er:YAP-laserkristal verder door middel van een laserdiode (LD) zijpompmethode, een Er:YAP-kristalstaaf met concave eindvlakken werd gebruikt om het thermische lenseffect te compenseren. Het maximale uitgangsvermogen van 26,75 W werd bereikt bij 250 Hz, en 13,18 W bij 1000 Hz, wat tot nu toe de hoogste werkfrequentie is in alle LD-zijgepompte Er-gedoteerde MIR-lasers.

In aanvulling, ze demonstreerden een LD-zijgepompte en elektro-optische Q-geschakelde Er, Pr:YAP-laser met emissie bij 2,7 m. Een gigantische pulslaser werd verkregen met een pulsenergie van 20,5 mJ, pulsbreedte van 61,4 ns, en piekvermogen van 0,33 MW bij de hoogste werkfrequentie van 150 Hz.

Deze resultaten geven aan dat de Er 3+ -gedoteerde YAP-kristallen zijn een veelbelovende kandidaat voor het mid-infrarood laserapparaat met hoog vermogen en hoge frequentie, die een groot potentieel hebben voor de toepassing van tandheelkundige ablatiechirurgie en OPO-pompbron.

Fig. 2. Gemiddeld uitgangsvermogen van LD-zijgepompte Er:YAP-laser versus pompvermogen bij verschillende werkfrequenties en pomppulsbreedtes. Krediet:QUAN Cong