Laditelné ytterbiové lasery

Abstract

Diplomová práce se zabývá přeladitelností ytterbiových pevnolátkových laserů. Skládá se z rešerše, spektroskopické a laserové charakteristiky vybraných ytterbiem dopovaných materiálů (Yb:YAG, Yb:LuAG, Yb:GGAG, Yb:fosfátové sklo) a matematického modelu přeladitelnosti kvazitříhladinových laserů. Nejlepší výsledky přeladitelnosti vlnové délky generovaného záření byly dosaženy s dvojlomným filtrem SiO2. Nejširší přeladitelné spektrum o celkové šířce 62,8nm bylo dosaženo pomocí vzorku Yb:YAG. Laserové záření generované Yb:fosfátovým sklem bylo přeladitelné v rozsahu 61 nm, což bylo druhé nejširší dosažené laditelné spektrum. Maximální šířka přeladění Yb:LuAG laseru byla 48,5 nm. Krystal Yb:GGAG umožnil generovat záření přes 28nm široké spektrum vlnových délek. Výsledky získané se vzorky objemového Yb:fosfátového skla a Yb:GGAG patří mezi první publikované s těmito materiály. Získané výsledky ukazují, že ytterbiové lasery mají potenciál jak pro vysokovýkonné systémy, tak pro generaci ultrakrátkých pulzů.

This thesis deals with the tunability of ytterbium-doped solid state lasers. The state of the art, spectroscopic and laser characteristics of selected ytterbium doped materials (Yb:YAG, Yb:LuAG, Yb:GGAG, Yb:phosphate glass), and mathematical model of quasithreelevel laser tunability are included. The broadest tuning ranges were obtained using the SiO2 birefringent filter. The largest tuning range of 62.8nm was achieved with the high quality Yb:YAG sample. The measured tuning range of Yb:phosphate glass was 61 nm. The maximal tuning range of Yb:LuAG was 48.5 nm. The Yb:GGAG crystal allowed range tuning of 28 nm. The results obtained for bulk Yb:phosphate glass and Yb:GGAG samples are among the first published with these materials. The results show that Yb-doped materials have potential for both high-power and ultrashort pulse generation.