LD双端同向偏振泵浦Tm∶YLF激光器

王睿明,李 玥,周冠龙,刘景良,陈薪羽

(长春理工大学理学院,吉林 长春 130022)

1 引 言

1.9 μm波段激光处于人眼安全范围,且对大气有较高的透过率。在激光遥感、医疗卫生、军事领域有着重要的应用。由于1.9 μm波段处于大气窗口,是激光遥感和探测的理想光源,目前应用在测风雷达、卫星空间遥感等方面,拥有很大的前景。在医学方面也有很大的应用价值,用于微创手术有切除精度高,伤口小出血少的优点,极大程度减轻了患者的痛苦,也减少了术后感染的风险。随着1.9 μm激光技术的进步,在军事领域有很大潜力。可用于探测爆炸物,并且作为战斗和导弹的重要制导手段,同时也能够对敌方进行红外激光对抗,达到干扰和软杀伤的效果[1-5]。由于Tm∶YLF激光器输[6-7]出的1.9 μm波段处于Ho晶体吸收峰,也可以作为Ho激光器的泵浦源[8-12]。YLF晶体有较长的上能级寿命,相比于YAP、YAG没有热致双折射,光损伤阈值高等优点,但是Tm∶YLF晶体热脆裂极限较低,由于泵浦光产生的废热,容易造成晶体内形成温度梯度,在高功率时导致晶体碎裂。目前Tm∶YLF激光器输出功率主要受限于温度所引起的晶体内热效应,并影响激光器转化效率。Tm∶YLF是一种各向异性晶体,具有两个偏振方向,本实验利用这一特性,采用LD同向偏振泵浦的方式,将双端的泵浦光转换为同向偏振方向再注入晶体。相比非同向偏振泵浦,优化了泵浦结构,改善晶体热效应,避免了晶体的两端因吸收光聚焦强度不均而引起晶体炸裂。有效提高了晶体对泵浦光的吸收效率,进而提升了激光器的输出功率。……