PDF《Tm2 O3 掺杂锗酸盐玻璃 2 μm 波段连续激光输出》

第38 卷第4期中国激光Vol .

38, No.

4 2011 年4月CHINESE JOURNAL OF LASERS April,

2011 Tm2O3 掺杂锗酸盐玻璃

2 μ m 波段连续激光输出 邹育婉

1 王庆1张永东

1 李德华

1 魏志义

1 令维军

2 范金太

3 张龙31中国科学院物理研究所光物理重点实验室, 北京

100190 2 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安

710119 3 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海

201800 摘要 报道了一种 Tm2 O3 掺杂的新型 FGe 玻璃连续激光运转. 实验中增益介质采用未镀膜的掺杂摩尔分数为

1 %的Tm2 O3 的GeO2-Ga2 O3-BaF2-MO/ F2( FGe) 玻璃, 在波长

790 nm 的钛宝石激光抽运下, 使用两种输出耦合镜 分别实现了连续激光振荡. 在3%输出耦合镜下得到了

83 mW 的激光输出, 斜率效率为

13 .

7 %, 光 -光转换效率 为8. 8%, 激光的中心波长为

1968 nm . 关键词 激光器;

2 μ m ;

掺Tm2O3 的FGe 玻璃;

连续激光 中图分类号 TN248. 1+

2 文献标识码 A doi:10 . 3788/ CJL201138 .

0402004 Continuous Wave Operation of Tm2O3-Doped Germanate Glass Laser around

2 μ m Zou Yuwan

1 Wang Qing

1 Zhang Yongdong

1 Li Dehua

1 Wei Zhiyi

1 Ling Weijun

2 Fan Jintai

3 Zhang Long

3 1 Laboratory of Optical Physics , Institute of Physics , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190, China

2 Xi′ an Institute of Optics and Precision Mechanics , Chinese Academy of Sciences , Xi′ an , Shaanxi 710119, China

3 Key Laboratory of Materials for High- Power Laser , Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics , Chinese Academy of Sciences , Shanghai 201800, China Abstract A continuous -wave ( CW)Tm2 O3-doped FGe glass laser is demonstrated. An uncoated one percent of mole fraction Tm2 O3-doped GeO2-Ga2 O3-BaF2-MO / F2 ( FGe)glass is employed as the laser medium.Pumped with a Ti: sapphire laser at

790 nm, CW laser is realized using two kinds of output couplers ( OC ). Under the

3 % OC, output power of

83 mW is obtained, corresponding to a slope efficiency of

13 . 7%, and the optical conversion efficiency is

8 .

8 %.The measured central wavelength is

1968 nm. Key words lasers;

2 μ m;

Tm2 O3-doped FGe glass;

continuous -wave laser OCIS codes

140 .

3070 ;

140 . 3580;

160 . 2750;

160.

5690 收稿日期:

2010 -10-26 ;

收到修改稿日期: 2010-11-26 基金项目: 国家自然科学基金(

60878015 ,

10874237 和60878020) 资助课题 . 作者简介: 邹育婉(

1984 ―), 女, 博士研究生, 主要从事新型全固态激光方面的研究. E-mail : ywzou @iphy . ac. cn 导师简介: 魏志义(

1963 ―), 男, 研究员, 博士生导师, 主要从事超强超短脉冲激光及新型全固态激光等方面的研究. E -mail:zywei @iphy . ac. cn( 通信联系人)

1 引言人眼安全的

2 μ m 波段激光器由于在雷达 、传感、 光参量振荡器以及医疗等领域的诸多应用 ,是人 们非常感兴趣的重要激光源 [

1 , 2] , 处于

1 .

8 μ m 和2μm发射带的 Tm

3 + 和Ho

3 + 掺杂激光是目前国内 外激光研究的热点之一 .其中以 Tm3 + 为发光中心 的固体激光 , 调谐范围可达到

1 .

87 ~

2 .

16 μ m[ 3] . 同时, Tm3 + 能级间存在着 交叉弛豫过程(

3 H6 ,

3 H4

3 F4 ,3 F4) ,使得吸收一个抽运光光子可在激光 上能级3 F4 态上产生两个激发态光子[ 4] , 量子效率 可接近

200 %.其次 ,由于 Tm3 + 在800 nm 波段的 强吸收 ,可以很方便地用 AlGaAs 激光二极管直接 抽运.因此 ,掺Tm