圖1 Tm:GdScO3板條激光器實驗裝置圖

近期，中國科學院上海光學精密機械研究所空天激光技術與系統部研究團隊在Tm:GdScO3脈沖激光研究方面取得了新的進展。相關研究成果以“Output characteristics of an actively Q-switched Tm:GdScO3 slab laser at 2 μm band”為題發表于Physica Scripta。

2 μm脈沖激光在激光雷達、工業加工、激光醫療等領域有著廣泛的應用前景，并且該波段光源可作為非線性頻率轉換的泵浦源。Tm:GdScO3晶體因具有較高的熱導率、較大的吸收截面、超寬的發射光譜、較低的聲子能量等優異的物理及光學特性，近年來受到研究人員的關注。

研究團隊采用聲光調制器研究了板條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，重復頻率20 kHz下，獲得了最大3.03 W的1980 nm脈沖激光，相應的光光轉換效率和斜率效率分別為9.18%和16.66%。在重復頻率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，相應峰值功率為3.75 kW。實驗結果表明，Tm:GdScO3晶體在2 μm脈沖激光應用方面具有一定的優勢。加之Tm:GdScO3晶體具有超寬的發射光譜，該研究工作為2 μm波段寬調諧脈沖激光和多波長脈沖激光的研究提供了一定的參考。

圖2 Tm:GdScO3板條激光器脈沖激光輸出性能


審核編輯 黃宇