Middle-infrared laser sources
Koen, Wayne Sean (2016-03)
AFRIKAANSE OPSOMMING : Beide vastetoestand mid-infrarooi laser- en versterker-stelsels gebaseer op Tm3+ en Ho3+, sowel as mid-infrarooi opties-gepompte molekulêre gas lasers gebaseer op HBr, is ontwikkel en bestudeer. 'n Doeltreffende hoë-energie Ho:YLF laser, wat ge-entpomp is deur 'n kommersieel beskikbare Tm:vesel laser is ontwerp en gedemonstreer. Die holmium laser het tot 45.1 W se gemiddelde krag gelewer in 'n diffraksie-beperkte laser-bundel wanneer dit gepomp is met 84.7 W. Die ontwerp het gelei tot 'n rekord optiese-tot-optiese doeltreffendheid van 53%. 'n Kompakte 60.2 W Ho:YLF meester ossillator en versterker-stelsel gepomp deur twee ongepolariseerde Tm:vesel lasers is daarna ontwikkel. Die ossillator het 'n maksimum gemiddelde uitsetkrag van 24 W gelewer, met 'n laser-bundel gehalte-faktor (M²) gelyk aan 1.06. Die twee-kristal, enkel-gang versterker het 'n versterkingsfaktor van 2.5 en M² van 1.09 gehad. Die versterker het die ongeabsorbeerde pomplig van die ossillator se enkele vesel-laser in kombinasie met die pomplig van 'n tweede vesel-laser gebruik. Die pomp skema het gelei tot 'n optiese-tot-optiese doeltreffendheid van 55.5%. Onder Q-skakeling is laser pulslengtes van tussen 43 en 113 ns vir puls repetisie frekwensies van 15 tot 40 kHz gemeet. 'n Optiese pomp bron vir molekulêre HBr lasers is gesamentlik ontwikkel. Dit het bestaan uit 'n dubbel-gang, enkel-frekwensie Ho:YLF versterker wat 350 ns lang pulse van tot 330 mJ per puls gelewer het by 2064 nm, met 'n maksimum M² van 1.5 teen 'n repetisie tempo van 50 Hz. Dit is gepomp met 'n Tm:YLF blad laser. Daarna is 'n opties ge-entpompte molekulêre HBr meester-ossillator drywingsversterker vir die eerste keer gedemonstreer. Dit het 'n rekord uitset energie van tot 10.3 mJ gelewer, en gelyktydig ossilleer by 4.20 en 4.34 μm. Die HBr stelsel is gepomp met die enkel-frekwensie Ho:YLF blad versterker. Golflengte-seleksie met die gebruik van 'n CO² absorbsie-sel is ook gedemonstreer, wat die laser gedwing het om gelyktydig uit te straal by 3.89, 4.13 en 4.16 μm, met 'n maksimum uitset energie van 6.5 mJ per puls na versterking. Laastens is 'n opties gepompte, golflentge-verstelbare HBr molekulêre laser vir die eerste keer gedemonstreer. Laser ossillasie is gedemonstreer op negentien oorgange, insluitende beide die R-transisies (3870 nm tot 4015 nm) sowel die P-transisies (4070 nm tot 4453 nm) deur die gebruik van 'n diffraksierooster. Dit is die eerste keer wat laser-emissie op die R-transisies van HBr gedemonstreer is. Die hoogste uitset energie van die laser was 2.4 mJ per puls by 4134 nm.
Please refer to this item in SUNScholar by using the following persistent URL: http://hdl.handle.net/10019.1/98694