Meget effektiv, højeffekt kort-puls lasere baseret på Tm3+ dopede materialer

Højeffektive kortpulslasere med høj effekt i bølgelængdeområdet på 2 µm baseret på Tm3+-doterede materialer har en række anvendelsesmuligheder såsom materialebehandling, LiDAR, mellem-infrarøde OPO'er for bølgelængder op til 12 μm, eller mid-infrarød supercontinuum generation. De ville også muliggøre direkte sammenhængende blød røntgengenerering ved generering af harmoniske af høj orden.

For disse applikationer, en lyskilde med meget højere konverteringseffektivitet, gennemsnitlig effekt, puls energi, og kortere pulsvarighed er ønskelig.

Nu, Masaki Tokurakawa og kolleger ved Institute for Laser Science, Universitetet for Elektrokommunikation, Tokyo, har udviklet nye 2 µm højeffekt korte pulslasere baseret på ny teknik med fiberlaser-in-band-pumpning og Kerr-linse mode-låsning med et nyt Tm-doteret forstærkningsmedium leveret fra University of Hamburg, Dr. Christian Kränkel.

Pulser så korte som 115 fs og udgangseffekt på 420 mW med konverteringseffektivitet på ~20 % blev opnået. Sammenlignet med tidligere SESAM-modelåste Tm-doterede lasere pumpet af Ti:Al2O3-lasere, denne nye metode muliggjorde generering af meget højere udgangseffekt og kortere pulsvarighed med højere konverteringseffektivitet (fig. 1).

Dette er den første Kerr-linse mode-låsning ved en bølgelængde på 2 μm, og den åbner muligheder for nye højeffektive kortpulslasere med høj effekt på 2 μm. I fremtiden, sub 50 fs impulsgenerering ved dette bølgelængdeområde ville være mulig.