2.1 μm波长下平均功率50 W的Ho:YAG SESAM锁模薄盘振荡器
光学
2022-07-27 v1
摘要
在1.9 μm至3 μm波长范围内以高平均功率运行的超快激光系统，在光谱学、材料加工以及作为XUV光谱区次级源驱动器等广泛应用中备受关注。在此领域，基于钬掺杂增益材料、直接发射2.1 μm波长的激光系统近年来取得了显著进展，但迄今为止，在可功率扩展的高功率激光构型中仅展示了极少结果。特别是，薄盘构型有望实现高平均功率的直接锁模振荡器，其功率水平可与MHz重复频率下的放大系统相媲美。本文中，我们展示了发射波长为2.1 μm的半导体可饱和吸收镜（SESAM）锁模Ho:YAG薄盘激光器（TDLs），其性能达到创纪录水平。在最高平均功率配置下，我们实现了50 W平均功率、1.13 ps脉冲、2.11 μJ脉冲能量以及约1.9 MW峰值功率。据我们所知，这代表了2 μm波长区域锁模激光器迄今所实现的最高平均功率以及最高输出脉冲能量。这一创纪录性能水平得益于近期开发的适用于高腔内功率和脉冲能量、低损耗的高功率GaSb基SESAM。我们还探讨了在该盘片构型增益材料下使用SESAM锁模实现高功率更短脉冲时长方面的限制，并展示了此方向上的初步进展：在另一激光配置中实现了30 W输出功率、692 fs脉冲。
引用
@article{arxiv.2204.01340,
title = {50-W average power Ho:YAG SESAM-modelocked thin-disk oscillator at 2.1 um},
author = {Sergei Tomilov and Yicheng Wang and Martin Hoffmann and Jonas Heidrich and Matthias Golling and Ursula Keller and Clara J. Saraceno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01340},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 10 figures