Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High repetition rate, V³⁺:YAG crystal Q-switched diode pumped Nd lasers

Jabczyński J. K., Mierczyk Z., Żendzian W., Kopczyński K., Frukacz Z.

Opto-Electronics Review

|

2001

|

Vol. 9, No. 1

57-66

EN

The high repetition rate passively Q-switched neodymium host lasers operating at 1 mm wavelenght pumped by a 10-W fibre-coupled diode laser are presented. As a passive q-switch the V³⁺:YAG crystal was applied. The V³⁺:YAG parameters were determined in spectroscopic and saturable transmission experiments. A numerical model taking into account short recovery time of V³⁺:YAG ~ 5 ns and excited state absorption was used to analyse such a laser. The thermal lensing magnitude and performance were determined in free running experiments for two Nd:YAG rods of different quality and Nd:YLF crystal. The smooth Q-switched pulses with repetition rates of 40-200 kHz were abtained in short linear cavities of a length less than 11cm. The highest average power of 1.4 W with slope efficiency of 20% was demonstrated in Nd:YAG laser. Long pulse durations of hundreds ns and low pulse energy of a few mJ (up to 24 in the best case) were caused by low value of the ratio of the absorption cross section of V³⁺:YAG to emission cross section of Nd:YAG. The much higher pulse energy of 70 µJ with pulse duration of 80 ns was abtained in lower gain Nd:YLF laser in a cavity of 140 mm length with internal lens 50 mm focal length.

2

YAG:V³⁺ : new passive Q-switch for lasers generating radiation within near infrared range

Mierczyk Z., Frukacz Z.

Opto-Electronics Review

|

2000

|

Vol. 8, No. 1

67-74

EN

The paper presents results of investigations on growth conditions of yttrium-aluminium garnet doped with trivalent vanadium YAG:V³⁺ ions and investigations of these crystals for their application in passive Q-switches of laser resonators generating radiation within near infrared range. Absorption spectra of the crystals were examined. It was sated that within a spectral range of 720-1500 nm there are three absorption bands with their maxima for the wavelengths of 822 nm, 1098 nm, and 1282 nm. For these maxima the crystal absorption is nonlinearly dependent on intensity of incident radiation, i.e., crystal is a saturable absorber. The process of reduction of V⁵⁺ and V⁴⁺ ions to V³⁺ ones was carried out by means of crystals heating what significantly increases concentration of V³⁺ ions that are responsible for nonlinear absorption. Saturation characteristics have been determined and modulation properties in the systerm of YAG:Nd laser, generating giant-pulses of wavelengths of 1064 nm and 1318 nm have been investigated. Detailed review of the literature and the results of hitherto carried out investigations have been also performed.

3

Otrzymywanie i badanie własności optycznych i laserowych monokryształów YAG domieszkowanych Er 3+ i Yb3+

Mierczyk Z., Kopczyński K., Gietka A., Frukacz Z., Łukasiewcz T., Kisielewski J.

Materiały Elektroniczne

|

1999

|

T. 27, nr 1-4

13-23

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań warunków wzrostu oraz własności optycznych i spektroskopowych kryształów granatu itrowo-aluminiowego domieszkowalnego jonami Er3+ i Yb3+ potencjalnego ośrodka aktywnego laseró bezpiecznych dla oka. Monokryształy YAG:Er3+, Yb3+ otrzymywane były Metodą Czochralskiego. Badanie jakości optycznej otrzymanych kryształów przeprowadzono metodą elastoskopowa i interferometryczną. Wyznaczono widma absorpcji w zakresie spektralnym od 190 do 5000 nm. Badano również widma luminescencji wzbudzonej promieniowaniem emitowanym przez diodę laserową 970nm oraz wyznaczono czasy życia jonów Er3+ na górnym poziomie laserowym.

EN

Erbium and ytterbium doped YAG single crystals were obtained by the Czochralski method. Fundamental conditions of growth of the obtained crystals and the results of optical homogenity measurements are presented. Absorption spectra of Er3+ and Yb3+ doped YAG crystals were measured in a spectral range of 190-5000 nm at room temperature. Excitation and luminescence spectra were also recorded at room temperature with a JOBIN-YVON spectrofluorometer using a diode laser 970 nm as an excitation source. Measurements of lifetime of ER3+ ions in the upper laser level of the samples were made by a direct method with pulse excitation.

4

Kryształy V3+ : YAG do pasywnej modulacji doborci rezonatorów laserów generujących w obszarze bliskiej podczerwieni

Mierczyk Z., Frukacz Z.

Materiały Elektroniczne

|

1998

|

T. 26, nr 3-4

28-46

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań warunków wzrostu kryształów granatu itrowo-glinowego domieszkowanych trójwartościowymi jonami wanadu V3+:YAG oraz wyniki badań tych kryształów w aspekcie przydatności do wytwarzania pasywnych modulatorów dobroci rezonatorów laserowych (Q-switch, mode locking) generujących w obszarze bliskiej podczerwieni. Zbadano widma absorpcji otrzymanych kryształów i stwierdzono, ze w obszarze spektralnym od 720 nm do 1500 nm występują trzy pasma absorpcji z maksimum dla dlugości fal 822 nm, 1098 nm i 1282 nm, w których kryształ ten wykazuje nieliniowa. zależność absorpcji od intensywności padającego promieniowania, czyli jest absorberem nasycalnym. Metoda wygrzewania kryształów przeprowadzono proces redukcji jonów V5+ i V4+ do V3+, co znakomicie zwiększa koncentracje. jonów V3+ odpowiedzialnych za nieliniową absorpcje. Wyznaczono charakterystyki nasycalności oraz zbadano własności modulacyjne w układzie lasera NdrYAG, generującego monoimpulsy o dlugości fali 1064 nm i 1318 nm. Dokonano także szczegółowego przeglądu literatury i wyników dotychczasowych badań.

EN

In this work we present results on YAG:V3+ single crystal growth and examination for the purposes of Q-switching of laser resonator in the near IR band. A numbers of YAG single crystals doped with different concentrations of V3+ ions were obtained by the Czochralski method. The absorption and emission spectra measurements on those crystals are presented. After crystal growth only a small part of vanadium atoms is introduced into a crystal structure as V3+ ions in tetrahedral positions, the other ones are at different positions or at higher charge states V4+ and V5+ Receiving of vanadium ions of V3+ valency in the desired points of YAG structure can be possible as a result of complex reactions in solid-state phase. Such reactions proceed during the process of a multi-stage crystal annealing in reducing atmosphere and in vacuum.The as grown crystals have not non-linear absorption bands of V3+ ions in tetrahedral positions (822 nm, 1098 nm and 1282 nm). After annealing of the crystals in reducing atmosphere the absorption bands, described above, arise. The investigations of changes in transmission properties of YAG crystals with different concentrations of V3+ ions have been carried out as a function of power density of transmitted radiation at 822 nm (Ti:Sapphire laser) and 1064 nm (YAG:Nd laser).