Fig. 1. Schema del laser LD Er(Pr):YAP pompato lateralmente. Credito:QUAN Cong
I laser a medio infrarosso (MIR) con elevata potenza di picco e alta frequenza di ripetizione che operano nell'intervallo di 2,7 ~ 3 μm hanno un'applicazione importante nella chirurgia laser e nell'oscillatore parametrico ottico (OPO).
Un recente studio condotto dal gruppo di ricerca di Sun Dunlu presso l'Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha raggiunto un'elevata potenza, laser a medio infrarosso ad alta efficienza e quasi continuo nella corsa libera e nella langasite [La 3 Ga 5 SiO 14 (LGS)] Modalità Q-switch utilizzando Er 3+ cristalli YAP drogati con ioni come mezzo di guadagno laser.
Sulla base del loro precedente lavoro di ricerca sul laser, i ricercatori hanno ulteriormente migliorato le prestazioni laser del cristallo laser Er:YAP mediante il metodo di pompaggio laterale a diodi laser (LD), un'asta di cristallo Er:YAP con estremità concave è stata utilizzata per compensare l'effetto della lente termica. Le potenze massime di uscita di 26,75 W sono state raggiunte a 250 Hz, e 13,18 W a 1000 Hz, che è la più alta frequenza di lavoro in tutti i laser MIR LD a pompaggio laterale con Er drogato finora.
Inoltre, hanno dimostrato un LD con pompaggio laterale e Q-switch elettro-ottico Er, Laser Pr:YAP con emissione a 2,7 μm. È stato ottenuto un laser a impulsi gigante con energia di impulso di 20,5 mJ, larghezza di impulso di 61,4 ns, e potenza di picco di 0,33 MW alla massima frequenza di lavoro di 150 Hz.
Questi risultati indicano che l'Er 3+ i cristalli YAP drogati sono candidati promettenti per il dispositivo laser a medio infrarosso ad alta potenza e alta frequenza, che possiedono un grande potenziale per l'applicazione della chirurgia dell'ablazione dentale e della sorgente della pompa OPO.
Fig. 2. Potenza di uscita media del laser LD Er:YAP pompato lateralmente rispetto alla potenza della pompa a diverse frequenze di lavoro e larghezze di impulso della pompa. Credito:QUAN Cong