近日，中科院上海光機(jī)所空天激光技術(shù)與系統(tǒng)部研究團(tuán)隊(duì)在Tm:GdScO3脈沖激光研究方面取得了新的進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Output characteristics of an actively Q-switched Tm:GdScO3 slab laser at 2 μm band”為題發(fā)表于Physica Scripta。

2 μm脈沖激光在激光雷達(dá)、工業(yè)加工、激光醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，并且該波段光源可作為非線性頻率轉(zhuǎn)換的泵浦源。Tm:GdScO3晶體因具有較高的熱導(dǎo)率、較大的吸收截面、超寬的發(fā)射光譜、較低的聲子能量等優(yōu)異的物理及光學(xué)特性，近年來(lái)受到研究人員的關(guān)注。

研究團(tuán)隊(duì)采用聲光調(diào)制器研究了板條Tm:GdScO3晶體（摻雜濃度2 at.%，尺寸2 mm x 4 mm x 20 mm）的脈沖激光輸出特性。在泵浦功率33 W，重復(fù)頻率20 kHz下，獲得了最大3.03 W的1980 nm脈沖激光，相應(yīng)的光光轉(zhuǎn)換效率和斜率效率分別為9.18%和16.66%。在重復(fù)頻率1 kHz下，獲得了最大0.60 mJ脈沖激光輸出，最窄脈沖寬度為160 ns，相應(yīng)峰值功率為3.75 kW。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Tm:GdScO3晶體在2 μm脈沖激光應(yīng)用方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。加之Tm:GdScO3晶體具有超寬的發(fā)射光譜，該研究工作為2 μm波段寬調(diào)諧脈沖激光和多波長(zhǎng)脈沖激光的研究提供了一定的參考。

圖1. Tm:GdScO3板條激光器實(shí)驗(yàn)裝置圖

圖2. Tm:GdScO3板條激光器脈沖激光輸出性能

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