Efficient diode-pumped Tm : YALO(3) laser with a pump recycling scheme

By using a pump recycling configuration, the maximum power of 8.1 W in the wavelength range 1.935-1.938 mu m is generated by a 5-mm long Tm:YAlO3 (4 at. %) laser operating at 18 degrees C with a pump power of 24 W. The highest slope efficiency of 42% is attained, and the pump quantum efficiency is up to 100%. The Tm:YAlO3 laser is employed as a pumping source of singly-doped Ho(l%):GdVO4 laser operating at room temperature, in which continuous wave output power of greater than 0.2 W at 2.05 mu m is achieved with a slope efficiency of 9%.

Infrared to visible upconversion fluorescence in Yb,Tm : YAG single crystal

Absorption spectrum from 400 to 2000 run and upconversion fluorescence spectra under 940 nm pumping of YAG single crystal codoped with 5 at.% Yb3+ and 4 at.% Tm3+ were studied at room temperature. The blue upconversion emission centered at 483 nm corresponds to the transition (1)G(4) -> H-3(6), the emission band around 646 nm corresponds to the transition (1)G(4) -> F-3(4) of Tm3+. Energy transfer from Yb3+ to Tm3+ is mainly nonradiative and the transfer efficiency was experimentally assessed. The line strengths, transition probabilities and radiative lifetimes of (1)G(4) level were calculated by using Judd-Ofelt theory. Gain coefficient calculated from spectra shows that the upconversion corresponding with transitions (1)G(4) -> H-3(6) in YAG doped with Yb3+ and Tm3+ is potentially useful for blue light Output. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

室温下光纤耦合二极管泵浦Tm：YAP激光器

为实现室温下小型化、高效率的1.9μm激光输出,采用793.5 nm激光二极管泵浦Tm：YAP晶体,晶体采用热电制冷及风冷的方式控制在18℃,采用1∶1的聚焦耦系统,获得功率为2.2 W、中心波长为1928 nm的激光输出,光光转换效率为31%,斜率效率达41%。对影响激光输出的耦合输出率、腔型、腔长、晶体工作温度等因素进行了实验分析,实验结果表明：输出功率的变化与温度基本成线性关系,当增加激光谐振腔长时,由于高阶模式损耗加大以及晶体热透镜效应的加重导致腔内损耗加大,输出功率和斜率效率都有所下降。

激光二极管抽运Tm：YAP激光器获得5W连续波输出

2μm波长激光对人眼安全，在相干探测风切变、非线性频率转换等方面有重要应用。2μm波长激光还可应用到激光医疗，由于其吸收深度浅，手术精度高于发射1μm波长的激光。

高效室温下激光二极管泵浦Tm:YAP激光器

文章报道了室温下二极管泵浦Tm：YAP激光器，最大输出功率5.2瓦，波长为1981nm，斜率效率是30％。实验测量800nm左右晶体的吸收谱以及1800nm附近的荧光发射谱。此外，讨论了输出功率随晶体工作温度关系。

Growth and spectral properties of Yb,Tm:YAG crystal

The YAG crystal codoped with Yb3+ and Tm3+ has been grown by Czochralski (Cz) method. The crystal structure of the crystal has been determined by X-ray diffraction analysis. The absorption and emission spectra of Yb,Tm:YAG crystal at room temperature have also been studied. The emission cross-sections have been calculated by Fuechtbauer-Ladenburg formula and reciprocity method. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Room-temperature cw and pulsed operation of a diode-end-pumped Tm:YAP laser

We report the continuous-wave and acousto-optical Q-switched operation of a diode-end-pumped Tm:YAP laser. Continuous-wave output power of 3.5 W at 1.99 mu m was obtained under the absorbed pump power of 14 W. Under Q-switched laser operation, the average output power increased from 1.57 W to 2.0 W, with an absorbed pump power of 12.6 W, as the repetition rate increased from 1 kHz to 10 kHz. The maximum Q-switched pulse energy was 1.57 mJ with a repetition rate of 1 kHz. The minimum pulse width was measured to be about 80 ns, corresponding to a peak power of 19.6 kW.

Tm:Y_2SiO_5晶体的生长和光谱性质研究

采用中频感应提拉法生长了高质量的Tm:Y2SiO5(Tm:YSO)晶体,测定了晶体的晶格常数和分凝系数.运用劳厄照相法确定了单斜晶系Tm:YSO晶体的三个偏振轴〈010〉,D1和D2,在室温下测量了三个偏振轴方向的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命,计算了晶体吸收峰的吸收线宽和吸收截面.研究发现,相对于其他两个偏振轴方向,D1方向在790 nm处出现较强的吸收峰,同时在2μm附近出现了一定强度的发射峰,D1方向的吸收截面较大,荧光寿命较长.Tm:YSO晶体适用于AlGaAs二极管抽运固体激光器,在2μm波段固体激光器的应用上将有很大的发展潜力.

Diode-pumped Q-switched Tm:YAP laser with a pump recycling scheme

We reported on a diode end-pumped AO Q-switched Tm:YAP laser at 1937 nm. The average output power was 3.9 W, with a slope efficiency of 29.4% and optical-optical conversion efficiency of 21.6% at a 5-kHz repetition rate. The temperature dependency of the output power and the pulse width at different repetition rates were investigated in details.

Diode-pumped continuous wave and Q-switched operation of a c-cut Tm,Ho:YAlO3 laser

We report on a diode-pumped, cryogenic and room temperature operation of a Tm,Ho:YAlO3 (c-cut) laser. In a temperature of 77 K, an optical-optical conversion efficiency of 27% and a slope efficiency of 29% were achieved with the maximum continuous-wave (CW) output power of 5.0 W at 2.13 mu m. Acousto-optic switched operation was performed at pulse repetition frequency (PRF) from 1 kHz to 10 kHz, the highest pulse energy of 3.3 mJ in a pulse duration of 40 ns was obtained. In room temperature (RT), the maximum CW power of Tm,Ho:YAlO3 laser was 160 mW with a slope efficiency of 11% corresponding to the absorbed pump power. (C) 2008 Optical Society of America.

Judd-Oflet analysis of spectrum and laser performance of Ho:YAP crystal end-pumped by 1.91-mu m Tm:YLF laser

The Ho:YAP crystal is grown by the Czochralski technique. The room-temperature polarized absorption spectra of Ho:YAP crystal was measured on a c-cut sample with 1 at% holmium. According to the obtained Judd-Ofelt intensity parameters Omega(2) = 1.42 x 10(-20) cm(2), Omega(4) = 2.92 x 10(-20) cm(2), and Omega(6) = 1.71 x 10(-20) cm(2), this paper calculated the fluorescence lifetime to be 6 ms for I-5(7) -> I-5(8) transition, and the integrated emission cross section to be 2.24 x 10(-18) cm(2). It investigates the room-temperature Ho:YAP laser end-pumped by a 1.91-mu m Tm:YLF laser. The maximum output power was 4.1 W when the incident 1.91-mu m pump power was 14.4W. The slope efficiency is 40.8%, corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of 28.4%. The Ho:YAP output wavelength was centred at 2118 nm with full width at half maximum of about 0.8 nm.

Crystal growth, spectroscopic characterization, and laser performance of Tm:LiLuF4 crystal

The National Science Foundation of China(Grant No. 60578044).

Influência de tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas e metalúrgicas em liga odontológica à base de níquel-cromo.

É crescente a preocupação com o desenvolvimento de materiais adequados a trabalharem interagindo com o corpo humano. Diversas pesquisas têm sido realizadas no desenvolvimento de biomateriais aplicáveis na odontologia, este empenho é justificável pelo grande número de intervenções cirúrgicas para extração de dentes realizadas em todo o mundo. Durante o processo de fabricação de reconstruções dentárias, que utilizam sistemas metalocerâmicos, é utilizado um tratamento térmico que tem a função de promover a adesão da porcelana ao metal. Entretanto, sabe-se que tratamentos térmicos podem alterar a microestrutura do material metálico, modificando suas propriedades. Este trabalho avaliou as modificações causadas em propriedades mecânicas e microestruturais da liga à base de níquel (FIT CAST-SB) utilizada para fins odontológicos, quando a mesma é submetida ao tratamento térmico para adesão da porcelana (denominado de queima). A liga foi inicialmente fundida através da técnica de centrifugação e cera perdida. Posteriormente, um grupo de amostras (grupo TT) foi submetido ao tratamento térmico de queima para adesão da porcelana e o outro grupo (grupo F), permaneceu apenas submetido ao processo de fundição. Os grupos F e TT foram submetidos a ensaio de tração. Nos grupos F e TT, e no material como recebido pelo fabricante (grupo CR), foram realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, esta ultima através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os grupos F e CR foram submetidos à análise química quantitativa (em um espectrômetro de emissão atômica) e semi-quantitativa por um sistema de Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) acoplado ao MEV, sendo que esta ultima técnica também foi aplicada ao grupo TT. A técnica de tratamento digital de imagem foi aplicada às micrografias dos grupos F e TT, para a determinação de possíveis modificações quantitativas nas fases presentes, antes e após o tratamento térmico. Todos os resultados dos ensaios foram submetidos ao teste de hipótese nula (H0), para a distribuição t de Student. Concluiu-se que, para as amostras testadas, o limite de resistência foi superior ao fornecido pelo fabricante, respectivamente 559,39 e 545,55 MPa para os grupos F e TT, contra 306 MPa do fabricante. Enquanto o limite de escoamento foi ligeiramente inferior, 218,71 e 240,58 MPa para os grupos F e TT, respectivamente, contra 258 MPa do fabricante. Os resultados de microdureza ficaram entorno de 70HV, superior aos 21HV fornecido pelo fabricante. Pode-se afirmar, com 95% de confiabilidade, que não houve variação nas propriedades mecânicas e na microestrutura (quantidades de fases presentes e tamanho) antes e após a queima para adesão da porcelana, para os corpos de prova testados. A microestrutura da liga, quando observada em MEV no modo elétrons retroespalhados (modo BSE), é formada por uma matriz de estrutura dendrítica e coloração cinza, uma segunda fase interdendrítica de coloração branca e aspecto rendilhado, e precipitados de coloração preta, apresentando também porosidades.