基于脉冲管制冷机的低温Tm:YAG激光器

研究了一种低温条件下(120 K以下)运行的光纤耦合激光二极管(LD)端面抽运的Tm:YAG激光器。LD中心波长为785 nm(15 °C),光纤芯径为400 μm,数值孔径为0.22。Tm:YAG晶体尺寸3 mm×3 mm×8 mm,Tm3+掺杂原子数分数为3%。采用一种新型小型脉冲管制冷机制冷,具有冷端无振动、结构简单、寿命长的优点。将制冷机冷头与包裹晶体的紫铜热沉连接以冷却晶体,并置于真空环境中,防止结霜现象的发生。通过控制晶体温度,得到了激光器在80~290 K温区内,阈值功率和输出功率随工作温度的变化关系。在晶体温度为80 K,抽运功率为9 W时,得到功率为3.78 W的2.013 μ