Генерация пикосекундных импульсов на длине волны 999.6 нм в кристаллах алюминатов с иттербием

Abstract

Объектом исследования являются кристаллы алюмината иттрий и алюмината лютеция, активированные трехвалентными ионами Yb3+. Цель НИР – изучение оптических и лазерных свойств кристаллов YbхLu1-xAlO3 и YbxY1-xAlO3 как активных сред для лазеров с пассивной синхронизацией мод, излучающих спектрально-ограниченные импульсы пикосекундной и суб-пикосекундной длительности в ближней ИК-области спектра около 1 мкм. В ходе выполнения работы проведены численное моделирование и экспериментальные исследования непрерывного режима генерации в лазерах с продольной диодной накачкой на основе кристаллов Yb3+:LuAlO3 и Yb3+:YAlO3 установлены расчетные и экспериментальные зависимости спектральных характеристик излучателя для различного уровня активных потерь в резонаторе и определены требования к элементам резонатора для получения генерации в области около 1000 нм; проведены численное моделирование и экспериментальное исследование несолитонного режима пассивной синхронизации мод лазеров на кристаллах Yb3+:LuAlO3 и Yb3+:YAlO3 излучающих в спектральной области около 1000 нм с продольной диодной накачкой, на основе которого определены требования к параметрам насыщающихся поглотителей, уровням средней выходной мощности, размерам TEM00 моды резонатора в активных элементах и на затворах для получения стабильного режима генерации пикосекундных лазерных импульсов, экспериментально достигнута средняя выходная мощность до 12Вт с выходными импульсами длительностью около 2 пс и оптической эффективностью генерации до 40%.