Lasery s aktivními ionty thulia a holmia generující ve spektrální oblasti okolo 2 um

Abstract

Tato práce je věnována návrhu, optimalizaci a měření výstupních charakteristik laserů s krystaly Tm:CaF2 a Ho:CaF2 generujících záření ve spektrální oblasti 2 um. V první části jsou rozebrány výhody a použití laserového záření v oblasti 2 um a různé laserové matrice pro aktivní ionty Thulia a Holmia. Hlavní část je obsažena v druhé polovině práce, kde jsou popsány konstrukce a optimalizace příslušných laserů a jejich výstupní charakteristiky. S laserem Tm:CaF2 bylo dosaženo maximální diferenciální účinnosti 29,8 % a rozsahu přeladění 1918 až 2002 nm. S laserem Ho:CaF2 pak maximální diferenciální účinnosti 27 % a přeladitelnosti 2024 až 2063 nm a 2081 až 2120 nm za teploty 78 K a maximální diferenciální účinnosti 41 % a pželaditelnosti 2036 až 2104 nm za teploty 300 K. Zde se jedná o první demonstraci laseru Ho:CaF2 za pokojové teploty.

This thesis deals with the development, optimalisation, and measurement of output characteristic of solid-state lasers generating around 2 um. Concretely, Tm:CaF2 and Ho:CaF2 lasers were analyzed. The rst part introduces the advantages and applications of the radiation around 2 um and dierent matrices for Thulium and Holmium ionts. Construction of these lasers and their output characteristics are described. The maximum slope eciency of 29,8 % and tunability between 1918 and 2002 nm was achieved with Tm:CaF2 laser. With the Ho:CaF2 laser, at 78 K the maximum slope eciency of 27 % and tunability between 2024 and 2063 nm was achieved. At 300 K the maximum slope eciency 41 % and tunability between 2036 and 2104 was demonstrated.