En 1960, La primera demostración de Maiman del láser de rubí inició el comienzo de la era del láser. Los láseres de estado sólido todavía constituyen una de las ramas de la ciencia del láser en desarrollo más rápido y ha mejorado de manera sorprendente durante las últimas seis décadas, mientras que los medios de ganancia con buenas características son esenciales para realizar un láser de estado sólido de alta eficiencia.

Ahora es ampliamente reconocido que Yb ³⁺ Los cristales dopados tienen un potencial significativo en el desarrollo de láseres ultrarrápidos y de alta potencia directamente bombeados por diodos. Entre ellos, el Yb ³⁺ -dopado CaGdAlO ₄ crystal (Yb:CALGO) funciona bien, con alta conductividad térmica y los espectros de emisión más amplios y planos de todos los Yb ₃ ⁺ -materiales dopados. Por lo tanto, El estudio de las prestaciones láser de Yb:CALGO es de gran importancia para la generación de pulsos ultracortos de alta potencia de pico.

En un estudio reciente, Investigadores del Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai de la Academia de Ciencias de China han logrado nuevos avances en la investigación de un láser Yb:CALGO de onda continua bombeado por diodos. Los hallazgos fueron publicados en Óptica aplicada .

En el experimento, Se demostró un láser Yb:CALGO de onda continua bombeado por diodos con una potencia de salida de 11 W y una eficiencia de pendiente del 19,8%. Se investigaron los efectos de la temperatura del cristal sobre la emisión de longitud de onda. La temperatura del cristal se controló cambiando la potencia de la bomba. La longitud de onda de salida obviamente cambió a la longitud de onda más larga para acopladores de salida con diferentes transmisiones a medida que aumentaba la temperatura del cristal.

Los investigadores encontraron que, para T =3% acoplador de salida, la longitud de onda de salida cambió el rango de 1, 051,10 nm hasta 1, 054,72 nm, a medida que la temperatura del cristal cambió de 23,6 grados Celsius a 36,4 grados Celsius. Y para T =5% acoplador de salida, la longitud de onda de salida cambió de 1, 045.08 nm a 1, 047.13 nm, y la temperatura del cristal cambió de 25,1 grados Celsius a 36,9 grados Celsius. Para T =acoplador de salida del 3%, También se llevó a cabo un experimento a la potencia de la bomba fija.

La temperatura del cristal se alteró mediante agua de enfriamiento. Cuando la temperatura del cristal aumentó de 32,2 grados Celsius a 38,2 grados Celsius, la longitud de onda de salida cambió de 1, 052,23 nm a 1, 052,80 nm. El cambio de longitud de onda con la temperatura en el láser CW Yb:CALGO podría explicarse con un modelo dependiente de la temperatura. El aumento de temperatura aumentó la densidad de población en los niveles superiores del colector de tierra, según distribución de Boltzmann.

Como consecuencia, cuando el láser opera por encima de un cierto umbral de temperatura, los dos niveles de energía anteriores ya no podían cumplir la condición de inversión de la población. Sin embargo, la inversión de la población todavía existía entre el nivel excitado y el nivel del suelo superior. Como resultado, la inversión de la población desaparecería para la longitud de onda láser más corta y dominaría una longitud de onda más larga.

Debido a las divisiones de Stark mucho más complicadas de colector de tierra y colector excitado de Yb:CALGO, Se observó una serie de longitudes de onda de salida con el cambio de temperatura.

Este fenómeno de cambio de longitud de onda sería especialmente importante para el oscilador paramétrico óptico intracavitario y podría ser favorable para algunos propósitos especiales. incluyendo láseres sintonizables para ciertas longitudes de onda y cualquier otra investigación sensible a la longitud de onda.