振动激光器 Vibronic lasers

2022-11-01 11:33:32 浏览:121

定义

基于增益介质的激光器具有较大的增益带宽,由电子跃迁与声子的强相互作用引起。

在一些激光增益介质中,特别是在那些掺杂了过渡金属离子的介质中,电子态与晶格振动(即声子)之间存在强烈的相互作用。 然后可以有激光跃迁,其中不仅发射光子,还发射一个或多个声子;此外,光学跃迁可能涉及声子的吸收。 这种振动-电子(简而言之:振动)相互作用导致跃迁的强烈均匀展宽,从而产生较大的增益带宽。 在激光技术的早期,振动激光器有时被称为声子端端激光器。

大多数稀土掺杂增益介质通常不是振动的。

大多数稀土掺杂的激光增益介质通常不是振动的。 然而,声子可以在其激光过程中发挥进口作用。 特别是,它们导致斯塔克级流形内的快速热化,以及能量间距不太大的流形之间的两次首次非辐射跃迁。 在许多情况下,这种第一次非辐射跃迁对于泵浦机制和/或减少较低激光水平的填充至关重要。

振动固态激光器,即基于振动固态增益介质的激光器,允许在大范围内进行波长调谐,并产生超短脉冲。 最重要的振动激光器类型是

  • 波长在 0.65 至 1.1 μm 之间的钛蓝宝石激光器,通过被动模式锁定可实现最短的脉冲持续时间
  • Cr3+ :磷酸铝和铬3+:LiCAF激光器,可与Ti:蓝宝石激光器相媲美,具有二极管泵浦的潜力,但增益带宽较低
  • Cr4+ :YAG激光器,发射约1.35-1.65μm
  • 亚历山大变石激光器(Cr3+:BeAl2O3 ) 表示 0.7–0.8 μm,一种早期类型的可调谐固态激光器
  • 铬镁橄榄石激光 (Cr4+:Mg2SiO4) ) 表示 1.17–1.34 μm,其他激光器难以进入的波长区域
  • Cr2+ :ZnSe 和 Cr2+:ZnS 激光器,在2-3.5μm的中红外区域进行非常宽的发射
  • Tm3+:YAG在2 μm区域发射,与其他稀土掺杂激光增益介质相比,具有特别宽的发射带宽

工作在 694.3 nm 的红宝石激光器不是振动激光器;它在(无声子)窄带R上运行1线。 这与大多数其他基于过渡金属的激光增益介质形成鲜明对比。

第一台振动激光器是Ni:MgF2激光,1963年在贝尔实验室演示[1]。 这只能通过低温冷却操作,因此不是很实用。

一种相对较新的振动增益介质是Fe2+:ZnSe用于3.7-5.1μm的中红外发射。

请注意,一些固态激光增益介质(如亚历山大变石)表现出振动和非振动(“R线”)跃迁。 后者的光带宽要低得多。

术语振动激光器也用于分子气体激光器的上下文中,如果激光跃迁发生在不同电子状态的振动水平之间。 这种气体激光器通常是紫外激光器。

参考文献

[1] L. F. Johnson, R. E. Dietz and H. J. Guggenheim, “Optical maser oscillations from Ni2+ in MgF2 involving simultaneous emission of phonons”, Phys. Rev. Lett. 11 (7), 318 (1963), doi:10.1103/PhysRevLett.11.318
[2] D. E. McCumber, “Theory of phonon terminated optical masers”, Phys. Rev. 134 (2A), A299 (1964), doi:10.1103/PhysRev.134.A299
[3] A Budgor, “Overview of chromium doped tunable vibronic lasers”, Proc. SPIE 0461, New Lasers for Analytical & Industrial Chemistry, 62 (1984), doi:10.1117/12.941074
[4] J. Walling et al., “Tunable alexandrite lasers: Development and performance”, IEEE J. Quantum Electron. 21 (10), 1568 (1985), doi:10.1109/JQE.1985.1072544
[5] P. Schwendimann, “Model for laser action in vibronic systems”, Phys. Rev. A 37 (8), 3018 (1988), doi:10.1103/PhysRevA.37.3018
[6] A. Teppitaksak et al., “High efficiency >26 W diode end-pumped Alexandrite laser”, Opt. Express 22 (13), 16386 (2014), doi:10.1364/OE.22.016386
[7] I. T. Sorokina, “Crystalline mid-infrared lasers” (eds. I. Sorokina and K. L. Vodopyanov), in Solid-State Midinfrared Laser Sources, Springer, Berlin (2004)

激光器

作          者: 泮桥成像光电商城

出          处: https://www.ipanqiao.com/entry/1806

版          权:本文版权归泮桥成像光电商城所有

免责声明:本文中使用的部分文字内容与图片来自于网络,如有侵权,请联系作者进行删除。

转          载:欢迎转载,但必须保留上述声明;必须在文章中给出原文链接;否则必究法律责任。

Copyright © 2019-2022 南京超维景生物科技有限公司 版权所有 www.ipanqiao.com苏ICP备20009590号-1
联系我们
立即做合同
微信客服
电话咨询

400-998-9826

17302548620

快速留言

泮桥成像光电商城专业人员会在24小时之内联系您

关闭 提交