Forschung zu parametrischen Oszillatoren im mittleren Infrarotbereich – Teil 02

1. Einführung

Mit der rasanten Entwicklung von Faserpulslasern finden diese breite Anwendung in der OPO-Technologie. Verglichen mit Festkörperlasern zeichnen sich Faserlaser durch ihre flexible und kompakte Bauweise, hohe Zuverlässigkeit, gute Strahlqualität und geringe Kosten aus und sind daher zur bevorzugten Wahl für das Pumpen von MgO:PPLN-Kristallen geworden. (www.wisoptic.com) inMittel-Infrarot-LaserSystemIm Jahr 2010 nutzten Kokabee et al. einen 1064-nm-Faserlaser zum Pumpen eines MgO:PPLN-Kristalls und erzielten eine Laserleistung von 4,9 W bei einer Wellenlänge von 3,08 μm. Im Jahr 2012 verwendeten Lin et al. einen schmalbandigen gepulsten Faserlaser mit einer zentralen Wellenlänge von 1060 nm zum Pumpen von MgO:PPLN und erreichten eine maximale Laserleistung von 5,5 W im mittleren Infrarotbereich bei 3,82 μm. Im Jahr 2021 nutzte Chen Bingyan von der Changchun University of Science and Technology einen schmalbandigen 1064-nm-Faserlaser als Pumpquelle. Bei einer Pumpleistung von 18,1 W wurde eine Laserleistung von 2,06 W bei einer Wellenlänge von 3822,5 nm erzielt. Im Jahr 2023 verwendeten Ge Jinzhu von der Changchun University of Science and Technology und andere einen linear polarisierten, schmalbandigen 1065-nm-Faserlaser, der den externen Resonator MgO:PPLN-OPO pumpte und einen 3,44 μm Laserausgang mit einer maximalen Ausgangsleistung von 3,536 W erzielte.

TIn seiner Arbeit wird ein Breitband-1-μm-Faserpuls verwendet.D Laser zum Pumpen eines MgO:PPLN-Kristallsim BetriebsmodusDPSR-OPO (DDoppelpass Pumpstrahl, SignalStrahlEinzelresonanz) bei der Wellenlänge 3817 nm, a erwerbenmaximale Ausgangsleistung von5,93 W.

2. Experimenteller Aufbau

Der in diesem Gerät verwendete Mittel-Infrarotlaser PapierBesteht aus einem Vollfaser-Pulslaser und einem OPO-System. Der Vollfaser-Pulslaser verwendet die MOPA-Struktur; das Schema der Versuchsanordnung ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Seed-Quelle besteht aus einem hochreflektierenden Gitter (FBG HR) und einem akustooptischen Modulator (AOM).Aytterbium-dotiert Doppelmantelfaser (YDF),APumpensignalkombinierer,UndANiedrigreflexionsgitter (FBG-OC). TDie Ausgangsleistung beträgt 1,1 W und die Wiederholrate

ist 150 kHz,und die Impulsbreite beträgt 78 ns. TDie Leistungsverstärkungsstufe besteht aus zwei Verstärkungsstufen, die beide von einem 915 nm Halbleiterlaser (LD) gepumpt werden. Unter anderem verwendet der Leistungsverstärker der ersten Stufe YDF mit einem Kerndurchmesser von 20 μm und einem Manteldurchmesser von 130 μm.macheneine Ausgangsleistung von 9,5 W;TDie zweite Stufe des Leistungsverstärkers verwendet YDF mit einem Kerndurchmesser von 30 μm und einem Manteldurchmesser von 250 μm. Um dies zu verhindernDieRücklicht undDieVerstärkeriedSpontane Emission, die Schäden verursacht FrontBei diesen Geräten wird ein Isolator zwischen der Seed-Quelle, dem ersten und dem zweiten Leistungsverstärker eingefügt. Der 1064-nm-Laserwelches eine zweistufige Verstärkung durchläuft emittiertdurchein ISO COlympator.