Създаден е първият високотемпературен дисков лазер от кристал на итриево-литиев флуорид

Лазерите, излъчващи в двумикронния диапазон, са безопасни за очите и високоефективни при определени условия, но изискват криогенно охлаждане. Екип от учени от Китай е разработил първия лазер от тънък диск от кристали на итриево-литиев флуорид, легирани с неодим. Той работи при стайна температура, не се нуждае от обемисти криогенни съоръжения и осигурява непрекъснато висококачествено излъчване.

Изследователи от Института по оптика и прецизна механика към Китайската академия на науките разработиха тънки дискове с нова композитна структура, базирана на кристал от дотиран с неодим итрий-литиев флуорид. Чрез свързване на кристала с горния слой от нелегиран итриево-литиев флуорид те са успели значително да увеличат здравината му, като същевременно са потиснали ефектите на спонтанната емисия, което е довело до по-голяма стабилност на изходната мощност на лазера, разказва Phys.

Освен това изследователите са оптимизирали системата за оптично напомпване, като са въвели многопроходна конфигурация с 12 цикъла на помпане, съчетана с ефективна стратегия за управление на топлината. Този подход не само осигурява висока мощност, но и свежда до минимум термооптичните изкривявания.

Експерименталните резултати показаха, че при напомпване с влакнест лазер от тулий с дължина на вълната 1940 nm и диаметър на помпеното петно от 1,8 mm се постига пикова изходна мощност от 26,5 W с оптична ефективност от 38,1% и диференциална ефективност от 42%. Качеството на лъча е близко до дифракционната граница, а относителното стандартно отклонение на стабилността на мощността е само 0,35 %.

„Това изследване проправя пътя към компактни, рентабилни и мощни лазери с дължина на вълната 2 µm, мощността на които може да бъде увеличена до 100 W, и ще допринесе за напредъка в областта на свръхбързите лазери“, заяви професор Фу Юси, ръководител на изследователския екип. – „Той също така предлага нов подход за разработване на мощни и преносими инфрачервени лазерни системи“.