Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

Непрерывный лазер на кристалле пентабората, соактивированного ионами эрбия и иттербия

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2019-10-4-301-307

Полный текст:

Аннотация

Впервые сообщается о непрерывном лазере на кристалле Er,Yb:YMgB5O10 с диодной накачкой. Изучены условия синтеза кристаллов, спектры поглощения и люминесценции, кинетики затухания люминесценции. Определена эффективность переноса энергии от ионов иттербия к ионам эрбия. Определены выходные характеристики (выходная мощность, дифференциальный КПД, длина волны генерации) лазера на основе кристалла Er3+,Yb3+:YMgB5O10.

В спектрах поглощения в области 1 мкм наблюдаются две интенсивные полосы поглощения с пиками на длинах волн 937 нм и 976 нм. Максимальное поперечное сечение поглощения достигает 1.5·10–202 на длине волны 976 нм для поляризации E//Ng. В спектре поглощения в спектральной области 1425–1575 нм наблюдается набор узких полос поглощения. Измеренное время жизни верхнего уровня 4I13/2  ионов Er3+ составило 390 ± 20 мкс. Эффективность переноса энергии от ионов иттербия к ионам эрбия для кристалла Er(2 ат.%),Yb(11 ат.%):YMgB5O10 достигала 84 %. Максимальная выходная мощность лазерной генерации на длине волны 1570 нм составила 0,2 Вт при дифференциальном КПД 8 %.

Благодаря высокой теплопроводности (≈ 6.2 Вт·м1·K–1) кристалла Er,Yb:YMgB5O10 , он может быть с успехом использован в качестве активной среды для лазеров дальномерных систем и ЛИДАРов.

Об авторах

К. Н. Горбаченя
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Адрес для переписки: К.Н. Горбаченя - Центр оптических материалов и технологий, Белорусский национальный технический университет, пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013, Беларусь      e-mail: gorby @bntu.by



В. Э. Кисель
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Центр оптических материалов и технологий

пр-т Независимости, 65, Минск 220013



Р. В. Дейнека
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Центр оптических материалов и технологий

пр-т Независимости, 65, Минск 220013



А. С. Ясюкевич
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Центр оптических материалов и технологий

пр-т Независимости, 65, Минск 220013



Н. В. Кулешов
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Центр оптических материалов и технологий

пр-т Независимости, 65, Минск 220013



В. В. Мальцев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Кафедра кристаллографии и кристаллохимии

Ленинские горы, 1, Москва 119991



Д. Д. Митина
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Кафедра кристаллографии и кристаллохимии

Ленинские горы, 1, Москва 119991



Е. А. Волкова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Кафедра кристаллографии и кристаллохимии

Ленинские горы, 1, Москва 119991



Н. И. Леонюк
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Кафедра кристаллографии и кристаллохимии

Ленинские горы, 1, Москва 119991



Список литературы

1. Karlsson G., Laurell F., Tellefsen J., Denker B., Galagan B., Osiko V., Sverchkov S. Development and characterization of Yb-Er laser glass for high average power laser diode pumping. Appl. Phys. B., 2002, vol. 75, no. 1, pp. 41–46. DOI: 10.1007/s00340-002-0950-4

2. Taccheo S., Sorbello G., Laporta P., Karlsson G., Laurell F. 230-mW diode-pumped single-frequency Er,Yb laser at 1.5 μm. IEEE Photonics Technology Letters, 2001, vol. 13, no. 1, pp. 19–21. DOI: 10.1109/68.903207

3. Danger T., Huber G., Denker B.I., Galagan B.I., Sverchkov S.E. Diode-pumped cw laser around 1.54 μm using Yb, Er-doped silico-boro-phosphat glass in Conference on Lasers and Electro-Optics, D. Scifres and A. Weiner, eds., Optical Society of America, 1998, paper CTuM71.

4. Burns P., Dawes J., Dekker P., Pipper J., Jiang H., Wang J. Optimization of Er,Yb:YCOB for cw laser operation. IEEE J. Quantum Electron., 2004, vol. 40, no. 11, pp. 1575–1582. DOI: 10.1109/JQE.2004.834935

5. Huang J., Chen Y., Lin Y., Gong X., Luo Z., Huang Y. High efficient 1.56 μm laser operation of Czochralski grown Er,Yb:Sr3Y2(BO3)4 crystal. Optics Express, 2008, vol. 16, no. 22, pp. 17243–17248. DOI: 10.1364/OE.16.017243

6. Chen Y., Lin Y., Huang J., Gong X., Luo Z., Huang Y. Enhanced performances of diode-pumped sapphire Er3+:Yb3+:LuAl (BO )sapphire microlaser at 1.5–1.6 μm. Opt. Express, 2015, vol. 23, no.9, pp. 12401–12406. DOI: 10.1364/OE.23.012401

7. Gorbachenya K.N., Deineka R.V., Kisel V.E., Yasukevich A.S., Shekhovtsov A.N., Kosmyna M.B., Kuleshov N.V. Er,Yb:Ca3RE2(BO3)4 (RE=Y, Gd) – Novel 1.5 µm Laser Crystals. Devices and Methods of Measurements, 2019, vol. 10, no. 1, pp. 14–22. DOI: 10.21122/2220-9506-2019-10-1-14-22

8. Kisel V.E., Gorbachenya K.N., Yasukevich A.S., Ivashko A.M., Kuleshov N.V., Maltsev V.V., Leonyuk N.I. Passively Q-switched microchip Er,Yb:YAl3(BO3)4 diode-pumped laser. Opt. Lett., 2012, vol. 37, no. 13, pp. 2745–2747. DOI: 10.1364/OL.37.002745

9. Gorbachenya K.N., Kisel V.E., Yasukevich A.S., Maltsev V.V., Leonyuk N.I., Kuleshov N.V. Eye-safe 1.55 μm passively Q-switched Er,Yb:GdAl3(BO3)4 diodepumped laser. Opt. Lett., 2016, vol. 41, no. 5, pp. 918– 921. DOI: 10.1364/OL.41.000918

10. Mitina D.D., Maltsev V.V., Leonyuk N.I., Gorbachenya K.N., Deineka R.V., Kisel V.E., Yasukevich A.S., Kuleshov N.V. Growth and characterization of RMgB5O10 (R=Y, La, Gd) crystals. Inorg.Mater., 2020, vol. 56, no. 2 (accepted). DOI: 10.1134/S0002337X2002013X

11. Sumida D.S., Fan T.Y. Effect of radiation trapping on fluorescence lifetime and emission cross section measurements in solid-state laser media. Opt. Lett., 1994, vol. 19, no. 17, pp. 343−1345. DOI: 10.1364/OL.19.001343

12. Denker B., Galagan B., Ivleva L., Osiko V., Sverchkov S., Voronina I., Hellstrom J.E., Karlsson G., Laurell F. Luminescent and laser properties of Yb,Er activated GdCa4O(BO3)3 a new crystal for eyesafe 1.5 micrometer lasers. Appl. Phys. B., 2004, vol. 79, no. 5, pp. 577−581. DOI: 10.1007/s00340-004-1605-4


Для цитирования:


Горбаченя К.Н., Кисель В.Э., Дейнека Р.В., Ясюкевич А.С., Кулешов Н.В., Мальцев В.В., Митина Д.Д., Волкова Е.А., Леонюк Н.И. Непрерывный лазер на кристалле пентабората, соактивированного ионами эрбия и иттербия. Приборы и методы измерений. 2019;10(4):301-307. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2019-10-4-301-307

For citation:


Gorbachenya K.N., Kisel V.E., Deineka R.V., Yasukevich A.S., Kuleshov N.V., Maltsev V.V., Mitina D.D., Volkova E.A., Leonyuk N.I. Continuous-wave Laser on Er,Yb-Codoped Pentaborate Crystal. Devices and Methods of Measurements. 2019;10(4):301-307. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2019-10-4-301-307

Просмотров: 195


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)