Мощные полупроводниковые дисковые лазеры с преобразованием частоты и синхронизацией мод

Рассмотрены новые подходы к проблеме увеличения мощности дисковых лазеров, а также вопросы внутрирезонаторного преобразования частоты и синхронизации мод, в частности новая концепция дискового лазера, позволяющая осуществить температурную разгрузку активной среды и, как следствие, увеличить выходную мощность без ухудшения качества лазерного пучка. Схема основана на использовании резонатора с двумя или более активными средами. Лазер с двумя активными элементами позволил получить мощность до 8 Вт, тогда как в одноэлементном резонаторе в результате температурного ограничения мощность не превысила 4 Вт. Оранжево-красное излучение мощностью 2.68 Вт было получено путём удвоения частоты лазера на основе GaInNAs (λ = 1224 нм) с эффективностью преобразования 7.4%. Преобразованное излучение вводилось в одномодовый световод с эффективностью 70% – 78%, что подтверждает хорошее качество лазерного пучка. С помощью эталона Фабри–Перо видимое излучение перестраивалось по спектру в диапазоне 8 нм. Показано, что полупроводниковые дисковые лазеры с оптической накачкой и насыщающимся поглотителем являются перспективными источниками коротких импульсов с частотами следования порядка и более 10 ГГц. Полупроводниковые активные среды с различной геометрией, исследованные в данной работе, позволили обнаружить бистабильный режим синхронизации мод и контролировать размер гистерезиса при переключении между различными гармониками фундаментальной частоты резонатора.