Laser blu ad alta potenza a frequenza singola da 457 nm

457 nm alta potenza a frequenza singolalaser blu
Progettazione del percorso ottico di un laser blu ad alta potenza a frequenza singola da 457 nm con frequenza singola
La sorgente di pompaggio utilizzata è un array di diodi laser accoppiati a fibra da 30 W. In secondo luogo, viene selezionato un risonatore ad anello per la selezione del modo. La faccia terminale viene pompata con un cristallo di vanadato di ittrio drogato con Nd3+ (Nd:YVO4) lungo 5 mm con una concentrazione dello 0,1%. Quindi, attraverso una cavità di cristallo di triborato di litio (LBO) di tipo I con adattamento di fase, viene generata la seconda armonica per ottenere una frequenza singola ad alta potenza di 457 nmlaserUscita. Quando la potenza della pompa è di 30 W, la potenza di uscita del laser a frequenza singola da 457 nm è di 5,43 W, la lunghezza d'onda centrale è di 457,06 nm, l'efficienza di conversione luce-luce è del 18,1% e la stabilità di potenza entro 1 ora è dello 0,464%. Il laser da 457 nm opera in modalità fondamentale all'interno del risonatore. I fattori di qualità del fascio lungo le direzioni x e y sono rispettivamente 1,04 e 1,07 e l'ellitticità del punto luminoso è del 97%.

Descrizione del percorso ottico della luce blu ad alta potenzalaser a frequenza singola
La sorgente della pompa utilizza una fibra ottica accoppiatadiodo laser a semiconduttorearray con una lunghezza d'onda centrale di 808 nm, una potenza di uscita continua di 30 W e un diametro del nucleo della fibra di 400 μm, con un'apertura numerica di 0,22.
La luce della pompa viene collimata e focalizzata da due lenti piano-convesse con una lunghezza focale di 20 mm e quindi incidente sucristallo laserIl cristallo laser è un cristallo di Nd:YVO4 di dimensioni 3 mm × 3 mm × 5 mm con una concentrazione di drogaggio dello 0,1%, con pellicole antiriflesso a 808 nm e 914 nm depositate su entrambe le estremità. Il cristallo è avvolto in una lamina di indio e posizionato in un supporto di fissaggio in rame. Il supporto di fissaggio in rame è termostatato con precisione da un sistema di raffreddamento a semiconduttore e impostato a 15 °C.
Il risonatore è una cavità ad anello con quattro specchi, composta da M1, M2, M3 e M4.
M1 è uno specchio piano con pellicole antiriflesso a 808 nm, 1064 nm e 1342 nm (R<0,05%) e una pellicola a riflessione totale a 914 nm (R>99,8%); M4 è uno specchio di uscita piano con pellicola a riflessione totale a 914 nm (R>99,8%), pellicole antiriflesso a 457 nm, 1064 nm e 1342 nm (R<0,02%); M2 e M3 sono entrambi specchi piano-concavi con un raggio di curvatura di r = 100 mm, con pellicole antiriflesso a 1064 nm e 1342 nm (R<0,05%) sul piano e pellicole a riflessione totale a 914 nm e 457 nm (R>99,8%) sulla superficie concava.
Sia la lamina a mezza onda che il cristallo TGG, posizionati nel campo magnetico, presentano pellicole antiriflesso a 914 nm (R<0,02%). Introducendo un dispositivo ottico unidirezionale composto da TGG e lamina a mezza onda, il laser viene forzato a propagarsi unidirezionalmente nel risonatore ad anello, garantendo così un funzionamento stabile a frequenza singola. Il FP è un componente standard con uno spessore di 2 mm, con una riflettività del 50% su entrambi i lati, e svolge un'azione di restringimento secondario per il funzionamento a frequenza singola del laser nella cavità. Come cristallo di raddoppio di frequenza è stato scelto un cristallo LBO di dimensioni 3 mm × 3 mm × 15 mm, rivestito con pellicole antiriflesso a 914 nm e 457 nm (R<0,02%), con adattamento di fase di tipo I, angolo di taglio θ = 90°, φ = 21,9°.