青岛大学物理科学学院Rong Wang等–Dy3+,Tb3+LuLiF4黄色激光器的石墨烯基被动Q-开关

文章报道了直接在黄色光谱区域发射的固态连续波(cw)和调Q激光器，其中包括Dy³⁺,Tb³⁺:LuLiF₄晶体作为激光材料和一个蓝色激光二极管(LD)单发射器作为泵浦源。在不采用任何非线性转换过程的情况下，cw黄色激光器在573.9 nm波长处获得的最大输出功率为351 mW，斜率效率为15%。为了产生调Q黄色激光器，单层石墨烯被用作可饱和吸收体。调Q黄色激光器的最大平均输出功率确定为85 mW。得到的最短脉冲宽度约为596 ns，这相当于重复频率为78 kHz。计算得到的脉冲能量和峰值功率分别约为1.1μJ和1.8 W。该方法在制造小型、经济的固态连续波和调Q黄色激光器方面显示出巨大的潜力。

图1. (a)产生连续波黄色激光的实验装置快照；(b)泵浦源波长随发射功率的变化。

图2. 输出功率与连续波操作中吸收的泵浦功率(插图:黄色激光照片)。

图3. (a)连续波黄色激光器的发射光谱；(b)测量波束光斑半径随传播距离的变化。

图4. (a)单层石墨烯饱和吸收体的透射谱；(b)调Q激光器运行时输出功率与吸收泵功率的关系。

图5. 调Q脉冲黄激光器的脉宽和重复频率与吸收泵浦功率的关系。

图6. 最大平均输出功率的典型脉冲形状(插图:平均输出功率为85 mW时的脉冲时间波形)。

相关研究成果由青岛大学物理科学学院Rong Wang等人于2022年发表在Optical Materials (https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112067)上。原文：Graphene-based passive Q-switching of a Dy³⁺,Tb³⁺:LuLiF₄ yellow laser。