二氧化硅玻璃的激光冷却
光学
2022-09-07 v1 材料科学
摘要
当相干激光在其吸收光谱的红尾照射材料，且热量由蓝移光子的反斯托克斯荧光带走时，便实现了固体的激光冷却。固态激光冷却已在多种材料中成功演示，包括稀土掺杂晶体和玻璃。二氧化硅玻璃作为最广泛使用的光学材料，迄今避开了所有激光冷却尝试。除其基础重要性外，可设想二氧化硅的反斯托克斯荧光冷却的许多潜在应用。这些潜在应用范围从量子信息处理的光学电路衬底冷却和高灵敏度引力波探测干涉仪中镜面的低温冷却，到高功率光纤激光器和放大器的发热降低。本文中我们报道了主要为高功率光纤激光应用开发的高纯 Yb 掺杂二氧化硅玻璃样品的净冷却，其在制备过程中特别小心地减少了杂质并降低了寄生背景损耗。由于杂质水平低，这些玻璃中 Yb 离子的激发态非辐射衰减速率非常小，导致近统一的量子效率。我们报道了冷却效率随激光波长的测量，并由此计算出二氧化硅玻璃的量子效率。
引用
@article{arxiv.1910.10609,
title = {Laser Cooling of Silica Glass},
author = {Esmaeil Mobini and Saeid Rostami and Mostafa Peysokhan and Alexander Albrecht and Stefan Kuhn and Sigrun Hein and Christian Hupel and Johannes Nold and Nicoletta Haarlammert and Thomas Schreiber and Ramona Eberhardt and Andreas Tunnermann and Mansoor Sheik-Bahae and Arash Mafi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10609},
year = {2022}
}