上转换激光器 upconversion lasers

2022-10-21 15:47:32 浏览:211

定义

依赖于上转换过程的激光器。

对于大多数激光器,激光波长比泵浦波长长。这对于所有泵浦方案都是不可避免的,其中一个泵浦光子可以产生一个激光光子。然而,有上转换泵浦方案,其中使用两个或多个泵浦光子将激光离子转移到高激发水平,以便激光光子能量可以大于泵浦源的能量,并且波长相应地更短。例如,有可见光激光泵浦红外光。(有时,当泵浦过程涉及多个光子时,即使激光波长不短于泵浦波长,也会使用标签上转换激光器。

早期的上转换激光器用块状晶体进行了演示,这些晶体通常必须冷却到非常低的温度,这使得系统不切实际。然而,已经取得了重大进展,例如在Er:YLiF方面。4和Er:LiLuF 晶体,在室温下产生相对高功率的绿光[2,14,15]

目前使用的大多数上转换激光器都基于玻璃纤维,其中可以在很长的长度上保持高泵浦强度,因此即使在其他困难的条件下也可以达到激光阈值。在大多数情况下,二氧化硅玻璃由于其高声子能量而不适合,这会导致强烈的多声子跃迁,从而导致亚稳能级寿命太短。因此,通常需要使用重金属氟化物眼镜(例如ZBLAN),这些玻璃往往易碎且昂贵。

上转换光纤激光器的具体例子有:

  • 掺铥蓝色上转换激光器[5,11,12],例如泵浦约1120-1140 nm,发射波长约480 nm
  • 掺铒绿光上转换激光器[1,4],泵浦约980 nm,激光约546 nm
  • 镨掺杂/掺镱的上转换激光器[7,8],例如泵浦约850 nm(使用雪崩过程)或通过镱作为敏化剂,并在红色(635 nm),橙色(605 nm),绿色(520 nm)或蓝色(491 nm)光谱区域中以各种可见光波长之一发射

获得较短激光波长的替代方法通常基于非线性频率转换。

参考文献

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激光器

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