綠光激光器的實現(xiàn)方法
發(fā)布時間：2020-08-24 18:20
綠光作為泵浦源是目前產(chǎn)生紫外、深紫外激光最有效、最廣泛的方法
上轉(zhuǎn)換泵浦發(fā)射綠光激光器在固體材料中摻入稀土離子，用半導(dǎo)體激光器或其他光源泵浦，直接利用稀土離子的能級躍遷而產(chǎn)生綠光激光。此種方法基于上轉(zhuǎn)換效應(yīng)，亦即激射光波長小于泵浦光波長。稀土離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)制一般可以分為激發(fā)態(tài)吸收、能量轉(zhuǎn)移和光子雪崩三種過程。
半導(dǎo)體激光器直接發(fā)射綠光激光半導(dǎo)體激光器是以直接帶隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成的PN結(jié)或PIN結(jié)為工作物質(zhì)的一種小型化激光器。半導(dǎo)體激光器的激勵方式主要有三種，即電注入式、光泵式和高能電子束激勵式。按照波長
應(yīng)用領(lǐng)域，半導(dǎo)體激光器大致可分為長波長和短波長兩種。在短波長一側(cè)，由于材料制備和器件工藝方面的困難，半導(dǎo)體綠光激光器的研究進(jìn)展一直比較緩慢，很長時間沒有達(dá)到實用化程度。
對于綠光激光器來說，綠光激光器的實現(xiàn)方法有幾種：
非線性效應(yīng)實現(xiàn)頻率變換：可通過對固體激光器例如Nd:YAG或者Nd:Yvo4輸出的波長為IO64Iun的激光用非線性晶體倍頻獲得532nrn的綠光輸出或者對摻Y(jié)b3+或N子+離子的光纖激光器輸出的1.0-1.2um波段的激光用非線性晶體倍頻得到綠光輸出。
國外在固體綠光激光器方面的研究和產(chǎn)業(yè)化方面都相當(dāng)成熟，例如2005年，日本的T.Kojima等人獲得了400w的綠光輸出，同年中科院物理所采用折疊腔輸出了平均功率為121w的綠光。
國外在綠光光纖激光器方面的發(fā)展較快，2000年英國采用摻鐿的光纖放大器用KTP晶體倍頻后獲得了6w的綠光輸出，2009年日本的Momokoaka等人采用兩塊倍頻DKDP晶體對大數(shù)值孔徑Nd:glass激光器進(jìn)行頻率變換得到了75的脈沖綠光輸出。國內(nèi)則相對緩慢一些，2004年上海光機(jī)所對摻鐿光纖激光器用PPLN晶體倍頻輸出59mw的綠光。2007年天津大學(xué)的采用PPKTP晶體對輸出為lo64nln的光纖激光器倍頻得到綠光的輸出功率為0.14mw。國內(nèi)在摻欽綠光光纖激光器尚不是很成熟，所以對其進(jìn)行研究就顯得很有意義。
而且相比目前發(fā)展很成熟的固體綠光激光器，光纖激光器具有效率高、散熱好、體積小、閉值低、可調(diào)諧、線寬窄和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。偽）對輸出波長為近紅外的半導(dǎo)體激光器（倍頻或和頻I`.40]:加07年德國研制成功了Ti:Sapp址re半導(dǎo)體激光器和另一個中紅外半導(dǎo)體激光器通過BBO和頻輸出了波長為527nln的綠光[l.4刀。國內(nèi)在2001年由中科院上海技術(shù)物理研究所的紅外物理國家實驗室采用KLN晶體對Ti:Sapphire半導(dǎo)體激光器輸出的820-960nln的激光倍頻獲得藍(lán)綠光的輸出。相比（a）方法，該方法的缺點是輸出激光的光束質(zhì)量較差。
