被动调Q锁模运转Tm∶LuScO3陶瓷激光器特性

张明霞， 袁 振， 杜晓娟， 王 翀， 王文婷， 薛婧雯， 令维军， 董 忠

(天水师范学院 激光技术研究所, 甘肃 天水 741000)

1 引 言

全固态激光器以其体积小、效率高、性能稳定等特点历来是激光技术研究的热点方向之一。在固体激光技术及其相关领域的发展中，增益介质的开发是研究的基础和先导，决定着能否产生高性能的激光振荡。近年来，随着制备工艺的进步，激光陶瓷是继单晶、玻璃之后又一值得瞩目的激光增益介质，由于兼具了晶体和玻璃材料的优点，使得激光陶瓷为固体激光器的发展提供了一个多样性的选择。Ikesue在NaturePhotonics上发表了关于陶瓷激光器的综述性文章，总结了陶瓷激光器的发展现状和未来趋势，同时预言陶瓷将成为未来固体激光器发展的新范式[1]。对应人眼安全区域和大气窗口的2 μm波段激光，在大气传输[2]、激光雷达[3]、激光医疗[4]等领域有着重要的应用潜力，所以2 μm波段的陶瓷固体激光器必将受到人们更大的关注。

目前，2 μm波段全固态激光器中最普遍的激光增益介质为单晶，该介质的激光器适用于各种连续和脉冲激光器件。人们已在许多类基质中成功实现了激光被动锁模运转，钨酸盐基质如KLuW[5-6]、NaYW[7]和KYW[8-9]，氧化物基质如Lu2O3[10-12]、Sc2O3[13]，石榴石基质如YAG[14-15]、YAP[16]、CaYAlO4[17]、CaGdAlO4[18]、LuAG[19]，氟化物基质如GdLiF4[20]、LiLuF4[21]。玻璃也是一种重要的激光介质，玻璃基质如CLNGG[22]、Glass[23]，其制作工艺简单，可以实现大尺寸及稀土元素高浓度掺杂，热致双折射效应低；但是，玻璃的缺点主要是热导率和硬度不够高、荧光线宽较宽及激光振荡阈值较高。……