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飞秒激光在掺Yb^3+磷酸盐玻璃中写入光波导及波导激光器的实验研究
  • ISSN号:0253-2239
  • 期刊名称:《光学学报》
  • 分类:TN249[电子电信—物理电子学] TN25[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室,陕西西安710119, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(61223007,61378019)、中国科学院、国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划(0283457671)、中国科学院西部之光(0729591213)
中文摘要:

利用重复频率为1 kHz,中心波长为800 nm,脉冲宽度为120 fs的飞秒激光在掺Yb3+磷酸盐玻璃中刻写光波导,测试了不同参数下刻写的波导的导光模式,研究了写入速度和写入脉冲能量对模场直径、波导折射率的影响,给出了波导形成的写入窗口范围,对比测试了激光作用区域和未作用区域的荧光光谱特性。实验结果表明,在采用20×显微物镜,写入速度为20 μm/s,写入脉冲能量为1.8 μJ时,所得到的光波导在976 nm波段模场直径为20 μm,波导区域折射率改变为2.7×10-4,飞秒激光作用区域的荧光光谱与基质的荧光光谱几乎完全重合,荧光特性在飞秒激光作用后保持良好。利用双色镜和2% 的输出耦合镜构成了法布里珀罗(F-P)腔掺Yb3+波导激光器,获得了波长为1031 nm的连续激光输出,激光功率为2.9 mW。

英文摘要:

Femtosecond laser with repetition rate of 1 kHz, central wavelength of 800 nm and pulse width of 120 fs is used to write waveguides in Yb3+phosphate glass, then near-field modes of waveguide written by different laser parameters are measured. The refractive index changes in the written region and mode field diameter as functions of writing parameters (scanning speed and writing pulse energy) are obtained, which show the writing window of waveguide formation in Yb3+phosphate glass. The fluorescence spectra of the waveguide and the bulk material are tested and compared. Experimental results show that there is no difference in the fluorescence spectra of the waveguide and the bulk material with 20× objective lens, scanning speed of 20 μm/s and pulse energy of 1.8 μJ, the mode field diameter is 20 μm injected at 976 nm, the refractive index change is 2.7×10-4, and the fluorescence properities keep the same after femtoscecond laser effect. Stable and continuous wave (CW) Yb3+doped waveguide laser is achieved in a Fabry-Perot cavity configuration by using dichronic mirror and 2% output coupler. An output with power of 2.9 mW at a central wavelength of 1031 nm is obtained.

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期刊信息
  • 《光学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:曹健林
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:aos@siom.ac.cn
  • 电话:021-69916837
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2239
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1252/O4
  • 邮发代号:4-293
  • 获奖情况:
  • 1992年中科院优秀期刊二等奖,1996年第二届上海市优秀期刊评比一等奖,2000年中科院优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33570