Diode-pumped continuous-wave a- and c-cut Pr:Sr0.5La0.5Mg0.5Al11.5O19 (Pr:ASL) visible lasers at 645 and 726 nm
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资源说明:Diode-pumped continuous-wave a- and c-cut Pr:Sr0.5La0.5Mg0.5Al11.5O19 (Pr:ASL) visible lasers at 645 and 726 nm
本研究论文详细介绍了使用二极管泵浦的连续波激光技术,在特定晶体Pr:Sr0.5La0.5Mg0.5Al11.5O19(简称Pr:ASL)中实现可见光激光输出的实验结果。Pr:ASL晶体是一种掺杂了氧化铝基质的晶体,其中掺杂了Pr3+离子,这种晶体材料具有独特的光谱和激光特性。
1. 晶体生长技术:研究中提到,Pr:ASL晶体是利用Czochralski技术,在氮气气氛下沿<100>方向成功生长出来的。Czochralski技术是一种用于生长单晶体的方法,它通过缓慢地从熔体中拉出单晶,来制备大尺寸和高品质的晶体。这一过程的关键在于保持温度和拉速的稳定,以确保晶体生长的均匀性和无缺陷。
2. 光谱特性分析:通过对Pr:ASL晶体进行吸收和发射光谱测量,研究人员能够了解晶体在室温下的光谱特性。吸收光谱主要反映了晶体对不同波长光的吸收情况,发射光谱则展示了晶体受到激发后发射出特定波长光的特性。光谱测量对于研究和优化激光器输出特性和效率至关重要。
3. 激光器的泵浦和操作:本研究展示了在InGaN激光二极管泵浦下,a型和c型切割的Pr:ASL样品能够进行连续波激光操作。在激光泵浦过程中,泵浦光被晶体吸收,使掺杂离子被激发,然后通过受激发射过程产生激光输出。不同的切割方式会对激光器的输出性能产生影响,例如,a型和c型切割样品在726nm深红色激光输出时,分别达到了92.8mW和46.6mW的最大输出功率。
4. 激光输出功率和斜率效率:研究中特别提到了激光器的最大输出功率和斜率效率。斜率效率是衡量激光器效率的一个重要参数,它反映了泵浦功率与激光输出功率之间的线性关系。在726nm下,a型和c型切割样品的斜率效率分别约为11.9%和8.0%;而在645nm的红色激光输出中,对应的最大输出功率和斜率效率分别为49.2mW、6.7%和42.8mW、8.5%。这些结果对评估和选择合适的激光器结构有重要参考价值。
5. 研究意义与应用前景:该研究对于固态激光器,特别是二极管泵浦的固态激光器(DPSSL)的发展具有重要意义。固态激光器因其高效率、紧凑性和耐用性而被广泛应用于各个领域,包括科研、医疗、工业和军事等。Pr:ASL可见激光器的研制成功,进一步丰富了固态激光器的种类,为实现不同波长的激光输出提供了新的可能性。
以上内容表明,研究团队不仅成功地运用了先进的材料生长技术和光谱分析方法,而且在激光器设计与泵浦技术方面也取得了突破性的进展,为固态激光器技术的发展做出了贡献。通过精确控制晶体生长和激光器工作参数,研究人员为获取高效、稳定的可见光激光输出奠定了坚实的基础。
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