Les lasers à impulsions courtes haute puissance très efficaces dans la plage de longueurs d'onde de 2 µm basés sur des matériaux dopés Tm3+ ont une variété d'applications telles que le traitement des matériaux, LiDAR, OPO moyen infrarouge pour des longueurs d'onde jusqu'à 12 m, ou la génération de supercontinuum dans l'infrarouge moyen. Ils permettraient également la génération directe et cohérente de rayons X mous par génération d'harmoniques d'ordre élevé.

Pour ces applications, une source lumineuse avec un rendement de conversion beaucoup plus élevé, puissance moyenne, énergie pulsée, et une durée d'impulsion plus courte est souhaitable.

Maintenant, Masaki Tokurakawa et ses collègues de l'Institute for Laser Science, Université d'Electro-communications, Tokyo, ont développé de nouveaux lasers à impulsions courtes haute puissance de 2 µm basés sur une nouvelle technique de pompage laser à fibre dans la bande et le verrouillage de mode de lentille Kerr avec un nouveau milieu de gain dopé au Tm fourni par l'Université de Hambourg, Dr Christian Kränkel.

Des impulsions aussi courtes que 115 fs et une puissance de sortie de 420 mW avec une efficacité de conversion d'environ 20 % ont été obtenues. Par rapport aux précédents lasers dopés Tm à verrouillage de mode SESAM pompés par des lasers Ti:Al2O3, cette nouvelle méthode a permis de générer une puissance de sortie beaucoup plus élevée et une durée d'impulsion plus courte avec une efficacité de conversion plus élevée (Fig.1).

Il s'agit du premier verrouillage de mode à lentille Kerr à une longueur d'onde de 2 m et il ouvre des possibilités pour de nouveaux lasers à impulsions courtes haute puissance très efficaces à 2 m. À l'avenir, Une génération d'impulsions inférieure à 50 fs dans cette plage de longueurs d'onde serait possible.