Выращивание и исследование генерационных характеристик монокристаллов Yb:LuAIO3 и Yb: YAIO3 для лазеров с модуляцией добротности резонатора

Abstract

Объектом исследования являются кристаллы YbxLu1-xAlO3 и YbxY1-xAlO3. Цель работы – изучение методов синтеза, кристаллографических, оптических и лазерных свойств кристаллов YbxLu1-xAlO3 и YbxY1-xAlO3 как активных сред для лазеров с модулированной добротностью резонатора, излучающих в ближней ИК-области спектра. В результате исследования определены условия выращивания и получены монокристаллы YbxLu1-xAlO3 и YbxY1-xAlO3 высокого оптического качества, изготовлены образцы активных элементов и определены их ключевые спектроскопические и лазерные характеристики. Проведены лазерные эксперименты с использованием кристаллов Yb:LuAlO3 и Yb:YAlO3при диодной накачке в области 978 нм. В непрерывном режиме генерации лазера на кристалле Yb:LuAlO3 достигнута выходная мощность 9,7 Вт на длине волны 1041,3 нм при дифференциальной эффективности по поглощённой мощности накачки 74%. При использовании кристалла Yb:YAlO3 выходная мощность лазера составила 8.8 Вт на длине волны генерации 1018,5 нм при дифференциальной эффективности по поглощённой мощности накачки 70,8%. В режиме модуляции добротности резонатора получены максимальные средние выходные мощности 4.9 и 3.6 Вт при частоте следования импульсов 50 кГц для лазеров на кристаллах Yb3+(2ат.%):LuAlO3 иYb3+(1.6ат.%):YAlO3 соответственно.