Badania generacji impulsowej monokryształów KGW domieszkowanych Er³⁺ i Yb³⁺ do mikrolaserów "bezpiecznych dla wzroku"

• Autorzy: Mierczyk Z. , Młyńczak J. , Kopczyński K. , Majchrowski A.

Warianty tytułu

EN

Investigation of pulsed generation of Er³⁺ and Yb³⁺ doped KGW single crystals used as active media for eye-safe microlasers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania generacji impulsowej nowych ośrodków czynnych w układach wzbudzanych laserami półprzewodnikowymi. Badania charakterystyk laserowych opracowanych ośrodków aktywnych i nieliniowych absorberów przeprowadzono w układzie lasera pompowanego wzdłużnie diodą laserową FC 1167 z wyjściem światłowodowym. W układzie tym promieniowanie z diody laserowej kształtowane było przez układ optyczny skupiający wiązkę pompującą w ośrodku aktywnym. Badano akcję laserową w ośrodku aktywnym: GW:Er³⁺, Yb³⁺ (5% Yb³⁺, 1% Er³⁺) z wykorzystaniem ZnSe:Co²⁺ jako modulatora dobroci rezonatora. Uzyskano generację ciągu impulsów promieniowania o długości fali 1,53 μm.

EN

Pulse generation of new active media with the use of laser diode as a pump was carried out. Investigations of laser characteristics of the new active media and nonlinear absorbers were performed. The laser was longitudinally pumped using fiber-coupled laser diode FC 1167. In this system, the pump radiation was shaped by optics focusing it onto the active media. GW:Er³⁺, Yb³⁺ (5% Yb³⁺, 1% Er³⁺) as an active media and ZnSe:Co²⁺ as a modulator were used.

Słowa kluczowe

PL

promieniowanie bezpieczne dla wzroku; technika laserowa; ośrodki aktywne; monokryształy

EN

eye-safe radiation; laser technology; active media; single crystals

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr 1
• Strony: 179--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mierczyk Z.

autor

Młyńczak J.

autor

Kopczyński K.

autor

Majchrowski A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] W. J. Geeraets, E. R. Berry, Ocular spectral characteristics as related to hazards from lasers and other light sources, American Journal of Ophthalmology, vol. 61(1), 1968, pp. 15-20.
• [2] D. H. Sliney, Selected papers on laser safety, SPIE Milestone Series, vol. MS-117, Bellingham, Washington, 1995.
• [3] IEC Standard EN 825-1, Safety of laser product. Eqipment classification, requirements and user's guide, 1993.
• [4] American National Standard for the Safe Use of Lasers, ANSI Z-136.1-1993, 1993.
• [5] R. Fluck, U. Keller, E. Gini, H. Melchior, Eyesafe pulsed microchip laser, OSA TOPS Advanced Solid State Lasers, vol. 19, 1998, pp. 146-149.
• [6] T. Schweizer, T. Jensen, E. Heumann, G. Huber, Spectroscopic properties and diode pumped 1.6 um laser performance in Yb-codoped Er:Y3Al5O12 and Er:Y2SiO5, Optcs Communications, vol. 118, 1995, 557-561.
• [7] T. S. Kubo, T. J. Kane, Diode-pumped lasers at five eye-safe wavelengths, IEEE Journal of Quantum Electronics 28 (4), 1992, pp. 1033-1040.
• [8] C. Li, R. Moncorge, J. C. Souriau, C. Borel, Ch. Wyon, Room temperature cw laser action of Y2SiO5:Yb3+, Er3+ at 1.57 um, Optics Communications, 107 (1-2), 1994, pp. 61-64.
• [9] C. Borel, J. C. Souriau, Ch. Wyon, C. Li, R. Moncorge, Room temperature CW laser efficiency Yb3+, Er3+ and Tm3+ doped silicates in the infrared region, Materials Research Society Symposium Proceedings 329, 1994, pp. 253-259.
• [10] J. C. Souriau, R. Romero, C. Borel, Ch. Wyon, C. Li, R. Moncorge, Optical properties and laser performance of some Yb3+, Er3+ and Tm3+ doped silicates, Optical Materials, vol. 4, 1994, pp. 133.
• [11] J. C. Souriau, R. Romero, C. Borel, Ch. Wyon, C. Li, R. Moncorge, Room-temperature diode-pumped continuous-wave SrY4(SiO4)3O: Yb3+, Er3+ crystal laser at 1554 um, Applied Physics Letters, vol. 64, no. 10, 1994, 1189-1191.
• [12] N. V. Kuleshov, A. A. Lagatsky, V. G. Shcherbitsky, V. P. Mikhailov, E. Heumann, T. Jensen, A. Diening, G. Huber, CW laser performance of Yb and Er, Yb doped tungstates, Applied Physics B: Lasers and Optics, vol. 64 (4), 1998, pp. 409-413.
• [13] V. P. Mikhailov, N. V. Kuleshov, A. A. Lagatsky, V. G. Shcherbitsky, E. Heumann, T. Jensen, A. Dienning, G. Huber, Spectroscopy and CW laser emission at 1.54 um from Yb-codoped Er:KY(WO4)2, Conference on Lasers and Electro-Optics Europe — Technical Digest, 1996, pp. 259.
• [14] I. Sokólska, E. Heumann, S. Kück, T. Łukasiewicz, Laser oscillation of Er3+:YVO4 and Er3+, Yb3+:YVO4 crystals in the spectral range around 1.6 um, Applied Physics B: Lasers and Optics, vol. 71 (1-6), 2000, pp. 893-896.
• [15] B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, C. Wyon, Room-temperature CW laser operation at 1.55 um (eye-safe range) of Yb:Er and Yb:Er:Ce:Ca2Al2SiO7 crystals, IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 32 (11), 1996, pp. 2004-2009.
• [16] B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, C. Wyon, Spectroscopic properties and laser oscilation of Yb:Er:Ca2Al2SiO7 in the 1.55 um eye-safe range, OSA TOPS on Advanced Solide-State Lasers, vol. 1, 1996, 301.
• [17] B. Simondi-Teisseire, B. Viana, D. Vivien, A. M. Lejus, Yb3+ to Er3+ energy transfer and rateequations formalism in the eye safe laser material Yb:Er:Ca2Al2SiO7, Optical Materials, vol. 6, 1996, pp. 267-274.
• [18] P. Wang, J. M. Dawes, P. Burns, J. A. Piper, H. Zhang, L. Zhu, X. Meng, Diode-pumped cw tunable Er3+:Yb3+:YCOB laser at 1.5-1.6 um, Optical Materials, vol. 19, 2002, pp. 383-387.
• [19] P. Burns, J. M. Dawes, P. Wang, J. A. Piper, H. Zhang, L. Zhu, X. Meng, Energy transfer and investigations into laser performance in Er3+:Yb3+:YCOB crystals at 1.5-1.6 um, OSA TOPS on Advanced Solide-State Lasers, vol. 50, 2001, 218.
• [20] P. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. Zhang, J. Wang, CW diode-pumped microlaser operation at 1.5-1.6 um in Er, Yb: YCOB, IEEE Photonics Technology Letters, vol. 14, 2002, pp. 1677-1679.
• [21] P. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. Jiang, H. Jiang, J. Wang, Energy-transfer studies and efficient cw laser operation of a cw Er,Yb:YCOB laser at 1.55 um, Proc. SPIE – The International Society for Optical Engineering, vol. 4968, 2003, pp. 79-86.
• [22] B. H. Ge, H. J. Zhang, X. G. Xu, J. Y. Wang, M. H. Jiang, P. Burns, J. M. Dawes, J. A. Piper, Preparation and LD-pumped laser performance of Er:Yb:YCOB crystal, Rengong Jingti Xuebao/Journal of Synthetic Crystals, vol. 32, 2003, pp. 420.
• [23] P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. Jiang, J. Wang, Optimization of Er, Yb:YCOB for CW laser operation, IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 40, 2004, pp. 1575-1582.
• [24] B. Denker, B. Galagan, L. Ivleva, V. Osiko, S. Sverchkov, I. Voronina, J. E. Hellstrom, F. Laurell, New crystalline material for 1.5 um lasers: Yb, Er-Activated GdCa4O(BO3)3, OSA Trends in Optics and Photonics Series, vol. 94, 2004, pp. 430-434.
• [25] B. Denker, B. Galagan, L. Ivleva, V. Osiko, S. Sverchkov, I. Voronina, J. E. Hellstrom, F. Laurell, Luminescent and laser properties of Yb-Er:GdCa4O(BO3)3: A new crystal for eye-safe 1.5-um lasers, Applied Physics B: Lasers and Optics, vol. 79, 2004, pp. 577-581.
• [26] Z. Mierczyk, J. Młyńczak, K. Kopczyński, A. Majchrowski, Badanie generacji cw monokryształów KGW:Yb oraz KGW:Er,Yb - nowych ośrodków aktywnych do mikrolaserów "bezpiecznych dla wzroku", Biul. WAT, (w druku).
• [27] J. E. Hellstrom, G. Karlsson, V. Pasiskevicius, F. Laurell, B. Denker, S. Sverchkov, B. Galagan, L. Ivleva, Passive Q-switching at 1.54 um of an Er-Yb:GdCa4O(BO3)3 laser with Co2+:MgAl2O4 saturable absorber, Applied Physics B: Lasers and Optics, vol. 81, 2005, pp. 49-52.
• [28] Z. Mierczyk, J. Młyńczak, K. Kopczyński, A. Majchrowski, Badanie własności optycznych i spektroskopowych monokryształów wolframianów domieszkowanych jonami Er i Yb – nowych ośrodków aktywnych do mikrolaserów "bezpiecznych dla oka", Biul. WAT, 54, 12, 2005.
• [29] M. Birnbaum, M. B. Camargo, S. Lee, F. Unlu, and R. D. Stultz, Co2+:ZnSe Saturable Absorber Q-switch for the 1.54 um Er3+:Yb3+:Glass Laser, OSA TOPS Advanced Solid-State Lasers, vol. 10, 1997, pp. 148-151.
• [30] A. V. Podlipensky, V. G. Shcherbitsky, N. V. Kuleshov, V. P. Mikhailov, Cr2+:ZnSe and Co2+:ZnSe saturable-absorber Q-switches for 1.54 um Er:glass lasers, Opt. Lett., vol. 24, no. 14, 1999, pp. 960.
• [31] Z. Mierczyk, A. Majchrowski, K. Oźga, A. Slezak, I. V. Kityk, Simulation of nonlinear optical absorption in ZnSe:Co2+ crystals, Optics & Laser Technology, vol. 38, 2006, pp. 558-564.
• [32] Z. Mierczyk, A. Majchrowski, I, V. Kityk, W. Gruhn, ZnSe:Co2+ - nonlinear optical absorber for giant-pulse eye-safe lasers, Optics & Laser Technology, vol. 35, 2003, 169-172.