Er^3＋2.79μm激光器转镜调Q系统特性分析.pdf

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1、第31卷第5期量子电子学报Vl01．31No．52014年9月CHINESEJOURNALOFQUANTUMELECTRONICSSep．2014DOI：10．3969／j．issn．1007—5461．2014．05．008Er3+2．79m激光器转镜调Q系统特性分析魏昊波，一，郭强，一，朱成君，一，孙敦陆．一，罗建乔，易新，。(1中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽合肥230031；2安徽省光子器件与材料重点实验室，安徽合肥230031)摘要：当选择YSGG、GGG、GSGG、YAG、YLF作为基质材料时，Er的Ill／2能级和Ii3

2、／2能级之间能够跃迁产生2．7—3m的激光，该波段激光在医疗、军事等方面有着重要的应用价值。在790nm，Er：YSGG作为工作物质可产生2．79m激光。通过建立Er：YSGG能级跃迁的速率方程，理论分析了转镜调Q激光器的系统特性，并在此基础上进行了数值模拟。结果显示在给定激光工作物质各项参数的情况下，系统各个变量能够对转镜调Q激光器的性能产生影响。这些结果将为类似实验的设计和改进提供理论指导。关键词：激光技术；数值模拟；速率方程；转镜调Q中图分类号：TN248．1文献标识码：A文章编号：1007—5461(2014)05—0563—06C

3、haracterizationofEr3+2．79mrotatingmirrorQ—switchedlaserWHao—bo，GUOQiangI，ZHUCheng-juIl，SDun—ju1．LU0Jian—qiaoI，一．ⅥXin，(1AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China；2AnhuiProvincialKeyLaboratoryofPhotonicDevicesandMaterials，Hefei230031，C

4、hina)Abstract：2．73mlaser，whichhastheimportantvalueofmedicalandmilitaryapplications，areobtainedfromthetransitionI11／2_÷I13／2withrareearthErastheactiveionsandYSGG，GGG，GSGG，YAG，YLFasthematrixmateria1．Under790ampump，theEr：YSGGaslasermaterialcanproduce2．79mstimulatedemission．By

5、buildingtherateequationofEr：YSGGenergyleveltransition，thesystemcharacteristicsofrotatingmirrorQ—switchedlaserwereanalyzedandnumericalsimulationswerecarriedout．ResultofthenumericalsimulationscomprehensivelyshowstheinfluenceofsystemvariablesontheperformanceofrotatingmirrorQ-

6、switchedlaser．Theseconclusionwillprovidetheoreticalguidanceforthelaserdesignandimprovementofsimilarexperiment．Keywords：lasertechniques；numericalsimulations；rateequation；rotatingmirrorQ—switched1引言当基质材料选用YSGG、GGG、GSGG、YAG、YLF时，Er。+的Ill／2态和I13／2态之间的跃迁能够产生2．7—3m激光。该波段激光由于处在水分

7、子的强吸收峰范围内，以其作为手术刀时，可以有效地避免对其它组织的损伤，故在医疗方面有着广泛的应用前景【1]_此外，2．73pin激光还可以作为中基金项目：国家自然科学基金(612065173)资助项目作者简介：魏昊波(1988一)，河南洛阳人，研究生，主要从事固体激光技术方面的研究。E—mail：whbms4353~sina．COW1导师简介：郭强(1963一)，安徽合肥人，研究员，主要从事激光系统集成技术方面的研究。E-mail：qguo~aiofm．ac．cn收稿日期：2014—01—17；修改日期：2014—02—21564量子电子学

8、报31卷红外OPO激光器理想的泵浦源[2】'应用于光电对抗、激光雷达及环境监测等诸多领域[314]。从上世纪9o年代开始，Er。+激光器有了一个较快的发展[驯，其中Er：YSGG