上转换激光器 upconversion lasers

2022-10-21 15:47:32 浏览:218

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

[1] A. J. Silversmith et al., “Green infrared-pumped erbium upconversion laser”, Appl. Phys. Lett. 51, 1977 (1987), doi:10.1063/1.98316
[2] T. Hebert et al., “Blue and green CW upconversion lasing in Er:YLiF4”, Appl. Phys. Lett. 57, 1727 (1990), doi:10.1063/1.104048
[3] R. B. Smart et al., “CW room temperature upconversion lasing at blue, green and red wavelengths in infrared-pumped Pr3+-doped fluoride fibre”, Electron. Lett. 27 (14), 1307 (1991), doi:10.1049/el:19910817
[4] T. J. Whitley et al., “Upconversion pumped green lasing in erbium doped fluorozirconate fibre”, Electron. Lett. 27 (20), 1785 (1991), doi:10.1049/el:19911110
[5] S. G. Grubb et al., “CW room-temperature blue upconversion fibre laser”, Electron. Lett. 28, 1243 (1992), doi:10.1049/el:19920785
[6] T. Hebert et al., “Blue continuous-pumped upconversion lasing in Tm:YLF”, Appl. Phys. Lett. 60, 2592 (1992), doi:10.1063/1.106919
[7] A. C. Tropper et al., “Analysis of blue and red laser performance of the infrared-pumped praseodymium-doped fluoride fiber laser”, J. Opt. Soc. Am. B 11 (5), 886 (1994), doi:10.1364/JOSAB.11.000886
[8] P. Xie and T. R. Gosnell, “Room-temperature upconversion fiber laser tunable in the red, orange, green, and blue spectral regions”, Opt. Lett. 20 (9), 1014 (1995), doi:10.1364/OL.20.001014
[9] P. R. Barber et al., “IR-induced photodarkening in Tm-doped fluoride fibres”, Opt. Lett. 20 (21), 2195 (1995), doi:10.1364/OL.20.002195
[10] H. M. Pask et al., “A Pr3+-doped ZBLAN fibre upconversion laser pumped by an Yb3+-doped silica fibre laser”, Opt. Commun. 134 (1-6), 139 (1997), doi:10.1016/S0030-4018(96)00549-4
[11] R. Paschotta et al., “Characterization and modeling of thulium:ZBLAN blue upconversion fiber lasers”, J. Opt. Soc. Am. B 14 (5), 1213 (1997), doi:10.1364/JOSAB.14.001213
[12] R. Paschotta et al., “230 mW of blue light from a Tm-doped upconversion fibre laser”, J. Sel. Top. Quantum Electron. 3 (4), 1100 (1997), doi:10.1109/2944.649548
[13] H. Zellmer et al., “Visible double-clad upconversion fibre laser”, Electron. Lett. 34, 565 (1998), doi:10.1049/el:19980415
[14] H. Scheife et al., “Advances in up-conversion lasers based on Er3+ and Pr3+”, Opt. Mater. 26 (4), 365 (2004), doi:10.1016/j.optmat.2003.10.010
[15] E. Heumann et al., “Semiconductor-laser-pumped high-power upconversion laser”, Appl. Phys. Lett. 88, 061108 (2006), doi:10.1063/1.2172293
[16] A. Sennaroglu, “Upconversion pumping of lasers via excited-state absorption: an analytical rate-equation formulation”, J. Opt. Soc. Am. B 39 (9), 2400 (2022), doi:10.1364/JOSAB.464059
[17] R. Paschotta, case study on a thulium-doped upconversion laser

激光器

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