En överstigande 60% effektivitet Nd:YAG transparent keramisk laser med låg dämpningsförlusteffekt


Här undersöktes dämpningsförlusteffekt och laserprestandaförbättring av Nd:YAG transparent keramik.Med hjälp av en 0,6 at.% Nd:YAG keramisk stav med 3 mm diameter och 65 mm längd,spridningskoefficient och absorptionskoefficient vid 1064 nm uppmättes till 0,0001 cm-1 respektive 0,0017 cm-1.För det 808 nm sidopumpade laserexperimentet uppnåddes en genomsnittlig uteffekt på 44,9 W med en optisk-till-optisk omvandlingseffektivitet på 26,4 %, vilket var nästan samma som för 1 at. % enkristall.Genom att använda 885 nm direkt ändpumpat schema, visade följande lasertester att den höga optiska effektiviteten på 62,5 % och en maximal uteffekt på 144,8 W erhölls vid en absorberad pumpeffekt på 231,5 W. Detta var hittills den högsta optiska omvandlingseffektiviteten som uppnåtts i Nd:YAG keramisk laser såvitt vi vet.Det bevisar att hög effekt och högeffektiv laserutgång kan genereras av hög optisk kvalitet Nd:YAG keramisk stav tillsammans med 885 nm direktpumpningsteknik.

1675137962466

Hög pulsenergi, smal linjebredd 6,45 µm från en optisk parametrisk oscillator i BaGa4Se7-kristall


Detta dokument presenterar en hög pulsenergi, smal linjebredd, mellaninfraröd (MIR) laser med 6,45 µm, baserad på en BaGa4Se7 (BGSe) kristalloptisk parametrisk oscillator (OPO) pumpad av 1,064 µm laser.Den maximala pulsenergin vid 6,45 µm var upp till 1,23 mJ, med en pulsbredd på 24,3 ns och repetitionshastighet på 10 Hz, motsvarande en optisk-optisk omvandlingseffektivitet på 2,1 %, från pumpljus 1,064 µm till 45 µm tomgångsljus.Linjebredden för tomgångsljus var cirka 6,8 nm. Under tiden beräknade vi noggrant OPO-fasmatchningstillståndet vid BGSe-kristall pumpad av 1,064 µm laser, och ett numeriskt simuleringssystem utfördes för att analysera ingångs-utgångsegenskaperna vid 6,45 µm, såväl som effekt av kristalllängd på omvandlingseffektiviteten.God överensstämmelse konstaterades mellan mätning och simulering.Så vitt vi vet är detta den högsta pulsenergin vid 6,45 µm, med den smalaste linjebredden för alla helsolid-state MIR ns-laser i BGSe-OPO pumpad av en enkel 1,064 µm oscillator.Detta enkla och kompakta 6,45 µm OPO-system, med hög pulsenergi och smal linjebredd, kan uppfylla kraven för vävnadsskärning och förbättra vävnadsablationsnoggrannheten.

1675135023536

43 W, 7 ns konstant pulslängd, högupprepningshastighet av langasithålrumsdumpad Ho:YAG-laser och dess applicering i mellaninfraröda ZGP OPOs


I detta dokument demonstrerar vi en langasit (LGS) elektrooptisk Ho:YAG kavitetsdumpad laser som undertrycker förstärkningsberoendet av pulslängd i Q-switchade lasrar.En konstant pulslängd på 7,2 ns uppnåddes vid en repetitionshastighet av 100 kHz.Att dra nytta av LGS-kristallen har ingen signifikant omvänd piezoelektrisk ringeffekt och termiskt inducerad depolarisering, ett stabilt pulståg uppnåddes vid en uteffekt på 43 W. För första gången användes kavitetsdumpad laser i mitten av infraröd (mellan-infraröd) IR) ZnGeP2 (ZGP) optisk parametrisk oscillator (OPO) har realiserats, vilket ger ett tillförlitligt sätt att uppnå höga repetitionsfrekvenser och korta nanosekunders pulstider för högeffekt mellaninfraröd ZGP OPO.Den genomsnittliga uteffekten var 15 W, vilket motsvarar en pulslängd på 4,9 ns och en repetitionshastighet på 100 kHz.

1675136028495

Bredband, få cyklers mellaninfraröd kontinuum baserat på generering av intra-pulsskillnadsfrekvens med BGSe-kristaller


Vi demonstrerar för första gången genereringen av oktavspännande mellaninfraröd med hjälp av en ickelinjär BGSe-kristall.Ett Cr:ZnS-lasersystem som levererar 28-fs-pulser vid en central våglängd på 2,4 µm används som pumpkälla, som driver genereringen av intra-pulsskillnadsfrekvens inuti BGSe-kristallen.Som ett resultat har ett koherent bredbandigt mellaninfrarött kontinuum som spänner från 6 till 18 µm erhållits.Det visar att BGSe-kristallen är ett lovande material för bredbandsgenerering med få cykler i mitten av infraröd via frekvensnedkonvertering med femtosekundspumpkällor.

1675136332013

1,53 W helsolid-state nanosekund pulsad mellaninfraröd laser vid 6,45 µm

En kompakt och robust all-solid-state mid-infraröd (MIR) laser på 6,45 µm med hög genomsnittlig uteffekt och nära Gaussisk strålkvalitet demonstreras.En maximal uteffekt på 1,53 W med en pulsbredd på cirka 42 ns vid 10 kHz uppnås med hjälp av en ZnGeP2 (ZGP) optisk parametrisk oscillator (OPO).Detta är den högsta medeleffekten på 6,45 µm av alla helsolid-state laser så vitt vi vet.Den genomsnittliga strålkvalitetsfaktorn mäts till M2 =1,19.Dessutom bekräftas hög uteffektstabilitet, med en effektfluktuation på mindre än 1,35 % rms under 2 timmar, och lasern kan köras effektivt i mer än 500 timmar totalt.Använder sig av
denna 6,45 µm puls som strålningskälla, ablation av djurhjärnvävnad testas.Dessutom analyseras den kollaterala skadeeffekten teoretiskt för första gången, så vitt vi vet, och resultaten indikerar att denna MIR-laser har utmärkt ablationsförmåga, vilket gör den till en potentiell ersättning för frielektronlasrar.
1675136966816