蓝光泵浦Pr:YLF单纵模绿光激光器
2021-09-05王浩竹戴卫成金龙董渊金光勇
王浩竹,戴卫成,金龙,董渊,金光勇
(长春理工大学 理学院,长春 130022)
单纵模激光器具有线宽窄、噪声低、信噪比高、相干性好等优点,广泛应用于流式细胞术、高分辨率拉曼光谱、全息术等[1-3]。其中,单纵模绿光波段可用于光学频率标准和多普勒测风激光雷达[4-5]。目前为止,绿光激光器常见研究方案一般为利用非线性晶体对基频光进行腔内倍频或和频来实现绿光输出,再进行选模技术实现单纵模输出。然而,此类方案经过二次谐波等非线性变换会产生“绿光噪声”等问题,倍频晶体本身的温控系统也大大增加了系统的复杂性[6-7]。掺镨的激光晶体近几年已成为最具吸引力的增益介质之一,三价镨离子(Pr3+)作为一种可以直接通过下转换实现可见光波段激光输出的稀土元素离子而备受关注,相较于氧化物基底激光材料来说,氟化物基底材料具有较低的声子能量,这一特性不仅能够产生连续的激光输出,而且也大大地缓解了激光器的热透镜效应。此外,氟化钇锂(YLF)是一种天然的双折射材料,能够产生线性极化输出,几乎没有去极化损耗。Pr:YLF晶体在可见光波段能够产生若干种不同波长的跃迁,包括深红色(约695 nm和720 nm,3P0-3F3),红色(约 640 nm,3P0-3F2),橙色(约 607 nm,3P0-3H6),绿色(约 522n m,3P1-3H5),蓝色(约 479 nm,3P0-3H4)[8-10]。在此基础上,2018年,文心怡等人[11]利用 0.5 mm 的 F-P标准具对激光器进行压缩线宽,获得中心波长为639.63 nm的Pr3+:YLF窄线宽脉冲激光器。在重复频率10KHz下实现了激光器线宽40.8 pm,单脉冲能量3.23 μJ,脉冲宽度145 ns的脉冲激光输出。2020年,金龙等人[12]利用声光调Q和法布里-珀罗标准具技术相结合,实现了能量为3.94 μJ、脉冲宽度为81.1 ns的红光单纵模脉冲激光,谱线宽度约为33 MHz。……