作者：维尔克斯 时间：2024-4-1 9:54:49
Ti：蓝宝石激光晶体激光器泵浦源
Ti:蓝宝石激光器泵浦源包含光泵浦半导体激光器(OPSL)、倍频光纤激光器和倍频二极管泵浦Nd激光器
随着高功率InGaN基半导体二极管激光器的发展，泵浦Ti:蓝宝石激光器也搭上了顺风车，有了更多的可能性。InGaN二极管激光器极大的降低了钛蓝宝石系统的复杂性和成本，体积尺寸也进一步缩小，钛蓝宝石激光器的更多优化设计，特别是450nm泵浦在文章末尾的参考文献中可以详细了解。
Optogama钛蓝宝石激光晶体(Ti3+:AI203)具有非常大的增益带宽(670-1070nm)和优良的热导率，用于超短脉冲的产生和宽波长可调谐激光器。
Ti:蓝宝石激光晶体的吸收和发射光谱如图1所示，钛蓝宝石晶体基本的光谱学和理化性质总结在表1中。
图1钛蓝宝石激光晶体的吸收和发射光谱
图2 Ti：Sapphire晶体毛坯的图示
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吸收峰波长 |
488nm |
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峰值波长吸收截面 |
3.8x10-19cm2 |
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激光波长 |
790（670-1070）nm |
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能级寿命 |
3.2μs |
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发射截面@790nm |
4.1x10-19cm2 |
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折射率@800nm |
1.76 |
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晶体结构 |
六角形 |
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密度 |
3.98g/cm3 |
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莫氏硬度 |
9 |
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导热系数 |
33Wm-1K-1 |
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dn/dT |
13x10-6K-1 |
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热膨胀系数 |
13x10-6K-1 |
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典型的掺杂水平 |
0.05-0.3% |
表1 Ti:蓝宝石晶体的光谱和理化性质
来自Optogama的钛蓝宝石激光晶体的特征
-钛掺杂量为0.05%-0.03%
-吸收系数为0.2-7.5cm-1@532nm (E//c轴)
-FOM（光学质量因子）在高掺杂材料中为150，在低掺杂材料中大于200。晶体经过强还原气氛退火处理以实现Ti3+和Ti4+离子的良好平衡。
-我们可以选择使用校正磁磁共振抛光技术来改善透射波前畸变到<λ/4@632.8nm
-标准表面质量为10-5S-D，控制精确的尺寸公差
-大尺寸可达110 x 110 x 40毫米
抗反射镀膜
-窄带和宽带设计
-采用真空和低温环境下的涂层设计和沉积工艺
-激光诱导损伤阈值
->7J/cm2@532nm，5ns,10Hz
->2J/cm2@800nm,300ps,10Hz
图3 宽带镀膜
图4 尺寸50x50mm，Ti:蓝宝石晶体平面度干涉图
图5 我们标准60x20mm晶体的表面粗糙度(<1 ÅPV)测量结果
参考文献
PETER F. MOULTON, JEFFREY G. CEDERBERG, KEVIN T. STEVENS, GREG FOUNDOS, MICHAL KOSELJA, AND JANA PRECLIKOVA4 „Optimized InGaN-diode pumping of Ti:Sapphire crystals“, Optical Materials Express, 2019, Vol.9, No 5, PP.2131-2146.
