激光与红外

作者：李涛

单位：1.沈阳理工大学理学院,辽宁 沈阳 110159； 2.鞍山紫玉激光科技有限公司,辽宁 鞍山 114000；3.光电信息控制与安全技术重点实验室,天津 300308；

关键词：2.79μm;Cr;Er∶YSGG晶体;退压调Q;LGS

基金：国家自然科学基金项目(No.61705145)；辽宁省高等学校创新人才支持计划项目(No.LR2016079)；辽宁省自然科学基金项目(No.20180550330)；沈阳理工大学科研创新团队建设项目(No.SYLUTD2020)；高水平建设项目(No.SYLUXM202107)资助。

采用Cr,Er∶YSGG晶体作为激光增益介质,脉冲氙灯进行泵浦结合电光调Q技术,研制了279μm波段固体激光器。Cr,Er∶YSGG晶体中Cr3+掺杂浓度为2 at%,Er3+离子掺杂浓度为30 at%。电光晶体选用La3Ga5SIO14(LGS)晶体作为退压调Q工作物质。分析讨论了Cr,Er∶YSGG晶体能级结构以及两种不同Cr3+掺杂浓度对晶体激光性能的影响,谐振腔中输出镜透过率分别为T=70、 T=83以及T=91时单脉冲能量及斜效率的变化,并且利用软件模拟分析了晶体内的温度分布以及热透镜焦距随泵浦功率变化情况。结果表明,选用Cr3掺杂浓度为2 at%的Cr,Er∶YSGG晶体作为工作物质以及透过率为91的蓝宝石作输出镜时能获得更高的输出能量及更好的光斑模式。当脉冲氙灯注入总能量为259J,调Q延时设置为180 μs,重复频率为5 Hz时,实现了最大单脉冲能量119mJ的279μm激光的稳定输出,在此能量条件下测得脉冲宽度为6865ns,平均功率为0595W,斜率效率为011。

来源：2023年第2期

《激光与红外》期刊编辑部

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