En 1960, La première démonstration de Maiman du laser rubis a marqué le début de l'ère du laser. Les lasers à solide constituent toujours l'une des branches de la science du laser qui se développe le plus rapidement et se sont considérablement améliorés au cours des six dernières décennies, tandis que les supports de gain avec de bonnes caractéristiques sont essentiels pour réaliser un laser à solide très efficace.

Il est maintenant largement reconnu que Yb ³⁺ -les cristaux dopés ont un potentiel important dans le développement de lasers haute puissance et ultrarapides directement pompés par diode. Parmi eux, le Yb ³⁺ -CaGdAlO dopé 4 le cristal (Yb:CALGO) fonctionne bien, avec une conductivité thermique élevée et le spectre d'émission le plus large et le plus plat de tous les Yb 3 ⁺ -matériaux dopés. Par conséquent, l'étude des performances laser de Yb:CALGO est d'une grande importance pour la génération d'impulsions ultracourtes à haute puissance de crête.

Dans une étude récente, Des chercheurs de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences ont fait de nouveaux progrès dans la recherche d'un laser Yb:CALGO à onde continue pompée par diode. Les résultats ont été publiés dans Optique appliquée .

Dans l'expérience, un laser Yb:CALGO à onde continue pompée par diode avec une puissance de sortie de 11 W et une efficacité de pente de 19,8 % a été démontré. Les effets de la température du cristal sur l'émission de longueur d'onde ont été étudiés. La température du cristal a été contrôlée en modifiant la puissance de la pompe. La longueur d'onde de sortie s'est évidemment déplacée vers la longueur d'onde la plus longue pour les coupleurs de sortie avec des transmissions différentes à mesure que la température du cristal augmentait.

Les chercheurs ont découvert que, pour T =3% coupleur de sortie, la plage décalée en longueur d'onde de 1, 051.10 nm à 1, 054,72 nm, lorsque la température du cristal est passée de 23,6 degrés Celsius à 36,4 degrés Celsius. Et pour T =5% coupleur de sortie, la longueur d'onde de sortie décalée de 1, 045,08 nm à 1, 047.13 nm, et la température du cristal est passée de 25,1 degrés Celsius à 36,9 degrés Celsius. Pour T =3% coupleur de sortie, une expérience à la puissance de pompage fixe a également été réalisée.

La température des cristaux a été modifiée par l'eau de refroidissement. Lorsque la température du cristal est passée de 32,2 degrés Celsius à 38,2 degrés Celsius, la longueur d'onde de sortie décalée de 1, 052,23 nm à 1, 052,80 nm. Le décalage de longueur d'onde avec la température dans le laser CW Yb:CALGO pourrait être expliqué avec un modèle dépendant de la température. L'augmentation de la température a augmenté la densité de population dans les niveaux supérieurs du collecteur au sol, selon la distribution de Boltzmann.

Par conséquent, lorsque le laser a fonctionné au-dessus d'un certain seuil de température, les deux niveaux d'énergie précédents ne pouvaient plus remplir la condition d'inversion de population. Cependant, l'inversion de population existait encore entre le niveau excité et le niveau supérieur du sol. Par conséquent, l'inversion de population disparaîtrait pour la longueur d'onde laser la plus courte et une longueur d'onde plus longue dominerait.

En raison des divisions de Stark beaucoup plus compliquées de la variété moulue et de la variété excitée de Yb:CALGO, une série de longueurs d'onde de sortie ont été observées avec la température changeante.

Ce phénomène de décalage de longueur d'onde serait particulièrement important pour l'oscillateur paramétrique optique intracavité et pourrait être favorable à certaines fins particulières, y compris les lasers accordables pour certaines longueurs d'onde et toute autre recherche sensible à la longueur d'onde.