Твердотельные неодимовые лазеры на кристаллах кальций-галлий-германиевого граната Ca{sub}3Ga{sub}2Ge{sub}3O{sub}12:Nd{sup}(3+) с диодной накачкой

摘要

Исследованы спектрально-люминесцентные и лазерные характеристики кристаллов кальций-галлий-германиевого граната Ca{sub}3Ga{sub}2Ge{sub}3O{sub}12:Nd{sup}(3+)(CGGG: Nd) и проведено их сравнение с соответствующими характеристиками кристаллов YAG: Nd. Изучена непрерывная пространственно одномодовая генерация на этих кристаллах на длине волны λ = 1.064 мкм в схеме с продольной диодной накачкой через оптическое волокно, и показано, что при одинаковых по геометрии схемах накачки Nd: CGGG-лазер близок по мощности генерации к Nd: YAG-лазеру. Определено эффективное сечение индуцированных переходов а, оно составило 1.4 × 10{sup}(-19) см{sup}2 для кристаллов CGGG: Nd. Обнаружено, что спектр линии генерации Nd: CGGG-лазера на λ ≈1.064 мкм является неоднородно уширенным и имеет тонкую структуру из четырех отчетливых пиков, подтверждающих спектроскопические данные о существовании четырех основных типов активаторных центров ионов Nd{sup}(3+) в кристаллах Ca{sub}3Ga{sub}2Ge{sub}3O{sub}12. В конструкции компактного твердотельного лазера при толщине активного элемента 1 мм в непрерывном режиме генерации получена выходная мощность 700 мВт при поглощенной мощности накачки 2.7 Вт. Показано, что основными механизмами, ограничивающими выходную мощность твердотельного лазера на основе кристалла CGGG: Nd, являются термические искажения активного элемента.