Er:YAP晶体多波长激光运转及偏振特性研究

摘要：

研究了b轴10 at.%Er:YAP晶体的偏振吸收和输出特性以及多波长激光运转特性.首次测量了Er:YAP晶体的偏振吸收光谱,结果显示晶体对偏振方向平行于a轴和c轴的偏振光在4 I11/2能级对应的吸收峰附近的最大吸收系数分别为4.6063 cm-1(975.2 nm处)和2.9366 cm-1(967.6 nm处),因此选择合适波长的线偏振光作为泵浦光有利于提高晶体对泵浦光的吸收效率,从而改善激光性能;在氙灯泵浦的激光实验中,自由运转条件下实现了2710,2728,2795和2918 nm等4条谱线的激光输出,并分别研究了各谱线的偏振特性和起振的阈值特性.通过在谐振腔内加JGS石英片、云母片、K9镜片等选择性吸收片分别实现了2918 nm单波长,2710,2821,2837和2862 nm等四波长和2710 nm单波长的激光输出.测量了自由运转和不同选择性吸收片条件下的激光光谱,并与不同选择性吸收片的透过谱及之前报道的荧光光谱进行对照分析,证明通过调节谐振腔能够对Er:YAP晶体中的起振谱线进行选择.偏振激光实验结果表明除谱线2918 nm是偏振方向平行于a轴的线偏振光,谱线2728 nm有时是偏振方向平行于c轴的线偏振光,有时又是偏振椭圆长轴平行于Y A P晶体a轴的部分偏振光外,谱线2710和2795,2821,2837和2862 nm均为偏振方向平行于c轴的线偏振光;在LD端面泵浦条件下,得到2710,2728,2750和2795 nm四条谱线的激光输出,其中谱线2750 nm首次在Er:YAP晶体中实现激光输出,这四条谱线均为偏振方向平行于晶体c轴的线偏振光;此外,首次测量了该晶体在8 K低温下的吸收光谱,利用Gauss函数对光谱进行分峰拟合,根据拟合结果对激光上下能级各斯塔克子能级进行了能级指认,并结合Er:YAP晶体激光光谱、荧光光谱对可能的谱线跃迁进行了辨认.Er:YAP晶体偏振特性和多波长讥光运转特性的研究以及对后续Er:YAP晶体调Q等技术的实现和电光调Q晶体的选择具有一定的指导意义.

关键词：掺铒铝酸钇晶体、偏振特性、多波长激光运转、能级指认

所属期刊栏目：40

分类号：TN248.1(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金项目;国家重点研发计划项目;固体激光技术重点实验室开放基金项目资助

在线出版日期：2020-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2325-2331