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镱钠共掺氟化钙锁模激光器产生190 fs光脉冲

葛文琦 柴路 胡明列 王清月 苏良碧 李红军 郑丽和 徐军

镱钠共掺氟化钙锁模激光器产生190 fs光脉冲

葛文琦, 柴路, 胡明列, 王清月, 苏良碧, 李红军, 郑丽和, 徐军
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  • 在半导体激光器高功率抽运的镱、钠共掺氟化钙(Yb, Na:CaF2)激光器中, 通过对晶体的负热透镜效应的数值模拟,进行激光器腔型的调节和优化,使得该激光器在采用2%的耦合输出镜和吸收抽运功率为7.8 W的条件下,获得了脉冲宽度为190 fs、平均输出功率为503 mW、中心波长为1034 nm、重复频率为82.4 MHz的连续锁模脉冲序列. 如果计算晶体表面反射等其他形式的泄漏输出,激光器的总平均输出功率为905 mW.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB808101)、国家自然科学基金(批准号: 60978022, 60838004, 60938001, 60778036)、教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-07-0597)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20090032110050)资助的课题.
    [1]

    Hönninger C, Paschotta R, Graf M, Morier-Genoud F, Zhang G, Moser M, Biswal S, Nees J, Braun A, Mourou G 1999 Appl. Phys. B 69 3

    [2]

    Wang P, Dawes J, Dekker P, Piper J 2000 Opt. Comm. 174 467

    [3]

    Brunner F, Spühler G, Ausder J A, Krainer L, Morier-Genoud F, Paschotta R, Lichtenstein N, Weiss S, Harder C, Lagatsky A 2000 Opt. Lett. 25 1119

    [4]

    Jacquemet M, Jacquemet C, Janel N, Druon F, Balembois F, Georges P, Petit J, Viana B, Vivien D, Ferrand B 2004 Appl. Phys. B 80 171

    [5]

    Kisel V, Troshin A, Shcherbitsky V, Kuleshov N, Matrosov V, Matrosova T, Kupchenko M, Brunner F, Paschotta R, Morier-Genoud F 2005 Opt. Lett. 30 1150

    [6]

    Xue Y, Wang C, Liu Q, Li Y, Chai L, Yan C, Zhao G, Su L, Xu X, Xu J 2006 IEEE J. Quantum Electronics 42 517

    [7]

    Yang Q H, Xu J, Su L B, Zhang H W 2006 Acta Phys. Sin. 55 2657 (in Chinese) [杨秋红,徐军,苏良碧,张红伟 2006 物理学报 55 2657]

    [8]

    Xue Y H, Wang Q Y, Chai L, Liu Q W, Zhao G J, Su L B, Xu X D, Xu J 2006 Acta Phys. Sin. 55 456 (in Chinese) [薛迎红,王清月,柴路,刘庆文,赵广军,苏良碧,徐晓东,徐军 2006 物理学报 55 456]

    [9]

    Wan Y, Han W J, Liu J H, Xia L H, Xavier M, Valentin P, Zhang H J, Wang J Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 278 (in Chinese) [万勇, 韩文娟,刘均海,夏临华, Xavier M, Valentin P, 张怀金,王继扬 2009 物理学报 58 278]

    [10]

    Siebold M, Bock S, Schramm U, Xu B, Doualan J, Camy P, Moncorg é R 2009 Appl. Phys. B 97 327

    [11]

    Coluccelli N, Galzerano G, Tonelli M, Laporta P, Svelto O 2008 Opt. Lett. 33 1141

    [12]

    Coluccelli N, Galzerano G, Bonelli L, DiLieto A, Tonelli M, Laporta P 2008 Opt. Express 16 2922

    [13]

    Petit V, Doualan J, Camy P, Ménard V, Moncorgé R 2004 Appl. Phys. B 78 681

    [14]

    Lucca A, Jacquemet M, Druon F, Balembois F, Georges P, Camy P, Doualan J, Moncorgé R 2004 Opt. Lett. 29 1879

    [15]

    Boudeile J, Didierjean J, Camy P, Doualan J, Benayad A, Ménard V, Moncorgé R, Druon F, Balembois F, Georges P 2008 Opt. Express 16 10098

    [16]

    Ricaud S, Papadopoulos D, Camy P, Doualan J, Moncorgé R, Courjaud A, Mottay E, Georges P, Druon F 2010 Opt. Lett. 35 3757

    [17]

    Friebel F, Druon F, Boudeile J, Papadopoulos D, Hanna M, Georges P, Camy P, Doualan J, Benayad A, Moncorgé R 2009 Opt. Lett. 34 1474

    [18]

    Siebold M, Hornung M, Bock S, Hein J, Kaluza M, Wemans J, Uecker R 2007 Appl. Phys. B 89 543

    [19]

    Siebold M, Hornung M, Boedefeld R, Podleska S, Klingebiel S, Wandt C, Krausz F, Karsch S, Uecker R, Jochmann A 2008 Opt. Lett. 33 2770

    [20]

    Su L, Xu J, Li H, Wen L, Yang W, Zhao Z, Si J, Dong Y, Zhou G 2005 J. Cryst. Growth 277 264

    [21]

    Su L, Xu J, Li H, Wen L, Zhu Y, Zhao Z, Dong Y, Zhou G, Si J 2005 Chem. Phys. Lett. 406 254

    [22]

    Chai L, Yan S, Xue Y H, Liu Q W, Wang Q Y, Su L B, Xu X D , Zhao G J, Xu J 2007 Acta Phys. Sin. 56 3553 (in Chinese) [柴路,颜石,薛迎红,刘庆文,王清月,苏良碧,徐晓东,赵广军,徐军 2007 物理学报 56 3553]

    [23]

    Su L, Xu J, Xue Y, Wang C, Chai L, Xu X, Zhao G 2005 Opt. Express 13 5635

    [24]

    Chai L, GeWQ, Yan J, HuML,Wang Q Y, Su L B, Li H J, Zheng L H, Xu J 2009 Chin. J. Laser 36 1700 (in Chinese) [柴路, 葛文琦, 闫杰, 胡明列,王清月, 苏良碧, 李红军, 郑丽和, 徐军 2009 中国激光 36 1700]

    [25]

    Pugžlys A, Andriukaitis G, Baltuška A, Su L, Xu J, Li H, Li R, Lai W, Phua P, Marcinkevičius A, Fermann M E, Giniunas L, Danielius R, Ališauskas S 2009 Opt. Lett. 34 2075

    [26]

    Keller U, Weingarten K J, Kärtner F X, Kopf D, Braun B, Jung I D, Fluck R, Hönninger C, Matuschek N, Aus der Au J 1996 IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron 2 435

  • [1]

    Hönninger C, Paschotta R, Graf M, Morier-Genoud F, Zhang G, Moser M, Biswal S, Nees J, Braun A, Mourou G 1999 Appl. Phys. B 69 3

    [2]

    Wang P, Dawes J, Dekker P, Piper J 2000 Opt. Comm. 174 467

    [3]

    Brunner F, Spühler G, Ausder J A, Krainer L, Morier-Genoud F, Paschotta R, Lichtenstein N, Weiss S, Harder C, Lagatsky A 2000 Opt. Lett. 25 1119

    [4]

    Jacquemet M, Jacquemet C, Janel N, Druon F, Balembois F, Georges P, Petit J, Viana B, Vivien D, Ferrand B 2004 Appl. Phys. B 80 171

    [5]

    Kisel V, Troshin A, Shcherbitsky V, Kuleshov N, Matrosov V, Matrosova T, Kupchenko M, Brunner F, Paschotta R, Morier-Genoud F 2005 Opt. Lett. 30 1150

    [6]

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    [7]

    Yang Q H, Xu J, Su L B, Zhang H W 2006 Acta Phys. Sin. 55 2657 (in Chinese) [杨秋红,徐军,苏良碧,张红伟 2006 物理学报 55 2657]

    [8]

    Xue Y H, Wang Q Y, Chai L, Liu Q W, Zhao G J, Su L B, Xu X D, Xu J 2006 Acta Phys. Sin. 55 456 (in Chinese) [薛迎红,王清月,柴路,刘庆文,赵广军,苏良碧,徐晓东,徐军 2006 物理学报 55 456]

    [9]

    Wan Y, Han W J, Liu J H, Xia L H, Xavier M, Valentin P, Zhang H J, Wang J Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 278 (in Chinese) [万勇, 韩文娟,刘均海,夏临华, Xavier M, Valentin P, 张怀金,王继扬 2009 物理学报 58 278]

    [10]

    Siebold M, Bock S, Schramm U, Xu B, Doualan J, Camy P, Moncorg é R 2009 Appl. Phys. B 97 327

    [11]

    Coluccelli N, Galzerano G, Tonelli M, Laporta P, Svelto O 2008 Opt. Lett. 33 1141

    [12]

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    [13]

    Petit V, Doualan J, Camy P, Ménard V, Moncorgé R 2004 Appl. Phys. B 78 681

    [14]

    Lucca A, Jacquemet M, Druon F, Balembois F, Georges P, Camy P, Doualan J, Moncorgé R 2004 Opt. Lett. 29 1879

    [15]

    Boudeile J, Didierjean J, Camy P, Doualan J, Benayad A, Ménard V, Moncorgé R, Druon F, Balembois F, Georges P 2008 Opt. Express 16 10098

    [16]

    Ricaud S, Papadopoulos D, Camy P, Doualan J, Moncorgé R, Courjaud A, Mottay E, Georges P, Druon F 2010 Opt. Lett. 35 3757

    [17]

    Friebel F, Druon F, Boudeile J, Papadopoulos D, Hanna M, Georges P, Camy P, Doualan J, Benayad A, Moncorgé R 2009 Opt. Lett. 34 1474

    [18]

    Siebold M, Hornung M, Bock S, Hein J, Kaluza M, Wemans J, Uecker R 2007 Appl. Phys. B 89 543

    [19]

    Siebold M, Hornung M, Boedefeld R, Podleska S, Klingebiel S, Wandt C, Krausz F, Karsch S, Uecker R, Jochmann A 2008 Opt. Lett. 33 2770

    [20]

    Su L, Xu J, Li H, Wen L, Yang W, Zhao Z, Si J, Dong Y, Zhou G 2005 J. Cryst. Growth 277 264

    [21]

    Su L, Xu J, Li H, Wen L, Zhu Y, Zhao Z, Dong Y, Zhou G, Si J 2005 Chem. Phys. Lett. 406 254

    [22]

    Chai L, Yan S, Xue Y H, Liu Q W, Wang Q Y, Su L B, Xu X D , Zhao G J, Xu J 2007 Acta Phys. Sin. 56 3553 (in Chinese) [柴路,颜石,薛迎红,刘庆文,王清月,苏良碧,徐晓东,赵广军,徐军 2007 物理学报 56 3553]

    [23]

    Su L, Xu J, Xue Y, Wang C, Chai L, Xu X, Zhao G 2005 Opt. Express 13 5635

    [24]

    Chai L, GeWQ, Yan J, HuML,Wang Q Y, Su L B, Li H J, Zheng L H, Xu J 2009 Chin. J. Laser 36 1700 (in Chinese) [柴路, 葛文琦, 闫杰, 胡明列,王清月, 苏良碧, 李红军, 郑丽和, 徐军 2009 中国激光 36 1700]

    [25]

    Pugžlys A, Andriukaitis G, Baltuška A, Su L, Xu J, Li H, Li R, Lai W, Phua P, Marcinkevičius A, Fermann M E, Giniunas L, Danielius R, Ališauskas S 2009 Opt. Lett. 34 2075

    [26]

    Keller U, Weingarten K J, Kärtner F X, Kopf D, Braun B, Jung I D, Fluck R, Hönninger C, Matuschek N, Aus der Au J 1996 IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron 2 435

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-09
  • 修回日期:  2011-03-29
  • 刊出日期:  2012-01-05

镱钠共掺氟化钙锁模激光器产生190 fs光脉冲

  • 1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072;
  • 2. 中国科学院上海硅酸盐研究所,透明与光功能无机材料重点实验室, 上海 200050
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB808101)、国家自然科学基金(批准号: 60978022, 60838004, 60938001, 60778036)、教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-07-0597)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20090032110050)资助的课题.

摘要: 在半导体激光器高功率抽运的镱、钠共掺氟化钙(Yb, Na:CaF2)激光器中, 通过对晶体的负热透镜效应的数值模拟,进行激光器腔型的调节和优化,使得该激光器在采用2%的耦合输出镜和吸收抽运功率为7.8 W的条件下,获得了脉冲宽度为190 fs、平均输出功率为503 mW、中心波长为1034 nm、重复频率为82.4 MHz的连续锁模脉冲序列. 如果计算晶体表面反射等其他形式的泄漏输出,激光器的总平均输出功率为905 mW.

English Abstract

参考文献 (26)

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