一种高效率产生2.3μm激光的装置及方法

技术领域

本发明关于一种产生2.3μm激光的装置及方法，特别是有关于一种高效率产生2.3μm激光的装置及方法。

背景技术

2.3μm波段激光在环境科学、生物医疗、非线性激光变频等领域有独特且重要的应用前景。在环境和大气科学研究方面，2.3μm波段对应N

目前常用的产生2.3μm激光方式是使用过渡金属离子Cr

早在1975年，J.Cair等人就已经在掺Tm

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高效率产生2.3μm激光的装置，包括：

泵浦光，该泵浦光的中心波长为790nm；

输入镜，该输入镜对该泵浦光具有高透过率，对2μm和2.3μm的激光均具有高反射率；

增益介质，该增益介质中掺Tm

第一输出镜，该第一输出镜对2μm激光部分透过，同时对2.3μm激光具有高透过率，该输入镜与该第一输出镜组成2μm激光谐振腔；

第二输出镜，该第二输出镜对2.3μm激光部分透过，同时对2μm激光具有高透过率，该输入镜与该第二输出镜组成2.3μm激光谐振腔；

其中，Tm

进一步地，该增益介质的基质为晶体或陶瓷。

进一步地，该输入镜采用JGS2、JGS3或者氟化钙基底，其中，JGS为光学石英玻璃。

进一步地，该第一输出镜采用JGS2、JGS3或者氟化钙基底，JGS为光学石英玻璃。

进一步地，该第二输出镜采用JGS2、JGS3或者氟化钙基底，JGS为光学石英玻璃。

进一步地，掺Tm

N

进一步地，粒子在

k

本发明另提供一种高效率产生2.3μm激光的方法，包括以下步骤：

S1：790nm泵浦光通过输入镜进入增益介质；

S2：通过增益介质的光通过第一输出镜进入第二输出镜；

S3：第二输出镜输出2.3μm激光；

其中，输入镜对该泵浦光具有高透过率，对2μm和2.3μm的激光均具有高反射率，增益介质中掺Tm

进一步地，步骤S1中，790nm泵浦光通过空间耦合方式进入输入镜。

通过本发明提供一种高效率产生2.3μm激光的装置及方法，利用铥离子(Tm

附图说明

图1为本发明一种高效率产生2.3μm激光的装置示意图；

图2为铥离子能级跃迁示意图。

附图标记说明

1泵浦光 2输入镜 3增益介质

4第一输出镜 5第二输出镜 6 2.3μm激光

E1第1能级 E2第2能级

E3第3能级 E4第4能级。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

针对上述问题，本发明提供一种高效率产生2.3μm激光的装置，参见图1，图1为本发明一种高效率产生2.3μm激光的装置示意图，包括泵浦光1、输入镜2、增益介质3、第一输出镜4及第二输出镜5，泵浦光1的中心波长为790nm；输入镜2采用JGS2、JGS3或者氟化钙基底，并镀有对790nm泵浦光具有高透过率，对2μm和2.3μm激光均具有高反射率的膜系，其中，JGS为光学石英玻璃，因此输入镜2对泵浦光具有高透过率，对2μm和2.3μm的激光均具有高反射率；增益介质3中掺Tm

通过Tm

进一步地，掺Tm

上述公式考虑了协同跃迁效应、交叉弛豫过程(掺杂浓度相关)、多声子弛豫过程(基质相关)以及上转换过程，由此分析

从上述速率方程模型中可以清楚的看到协同跃迁过程导致的调控效应：引入2μm波段激光受激辐射过程，一方面可以降低

进一步地，粒子在

k

本发明另提供一种高效率产生2.3μm激光的方法，包括以下步骤：

S1：790nm泵浦光通过输入镜进入增益介质；

S2：通过增益介质的光通过第一输出镜进入第二输出镜；

S3：第二输出镜输出2.3μm激光；

其中，输入镜对该泵浦光具有高透过率，对2μm和2.3μm的激光均具有高反射率，增益介质中掺Tm

进一步地，步骤S1中，790nm泵浦光通过空间耦合方式进入输入镜。

本发明提供一种高效率产生2.3μm激光的装置及方法，利用铥离子(Tm

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。