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Láser bombeado por diodo que emite a dos longitudes de onda cercanas
End pumped solid-state laser which emits two nearby wavelengths
Daniel Staufert Delgadillo
Roger Sean Cudney Bueno
Acceso Abierto
Atribución
Terahertz, Óptica no lineal, Bombeo longitudinal por diodo, Nd:YLF, Nd:YVO, Q-switch activo, Láseres, Nd:YAG
En esta tesis diseñamos y fabricamos un láser de estado sólido que trabaja en modo pulsado (Q-switch activo), el cual emite dos pulsos simultáneos capaces de sincronizarse, cuyas longitudes de onda son ligeramente distintas (1047 nm y 1064 nm) pero discernibles entre sí. Este tipo de emisión se debe a que dentro de una misma cavidad se encuentran colocados en serie dos cristales dopados con neodimio (Nd:YLF y Nd:YVO4), bombeados longitudinalmente por un diodo láser de 808 nm. El propósito de este láser es obtener radiación de terahertz mediante la resta de frecuencias de las dos longitudes de onda que emite. Para lograr el objetivo de la tesis hacemos la caracterización de tres cristales distintos (Nd:YLF, Nd:YVO4 y Nd:YAG) operando en modo continuo y modo pulsado. Se alcanzan potencias de salida de hasta 800mW en modo continuo y eficiencias pendientes que van desde el 1% hasta el 21%. El modo pulsado se consigue mediante la introducción de un Q-switch mecánico dentro de la cavidad (un disco giratorio con perforaciones), con lo que se obtienen pulsos sincronizados de aproximadamente 60 ns de duración a una tasa de repetición de 11.5 kHz y potencias pico de hasta 1.2 kW por pulso. Finalmente, obtenemos la suma de frecuencias de los dos haces producidos por este láser con un cristal KTP (KTiOPO4), demostrando así que los pulsos están traslapados tanto espacial como temporalmente, lo cual es vital para su uso posterior en la generación de radiación de terahertz.
In this thesis we design and manufacture a Q-switched solid-state laser which emits two pulses of different wavelengths (1047 nm and 1064 nm) simultaneously. This type of emission is obtained using two crystals doped with neodymium placed in series in the same cavity (Nd:YLF and Nd:YVO4), longitudinally pumped by a 808 nm laser diode. The purpose of this laser is to obtain terahertz radiation by difference frequency generation from both wavelengths that it emits. To achieve the aim of the thesis we characterize three different crystals (Nd:YLF, Nd:YVO4 and Nd:YAG) operating in continuous wave (CW) and pulsed mode. The systems reach output powers of about 800 mW in CW operation and slope efficiencies ranging from 1% to 21%. The pulsed mode operation is achieved by introducing a mechanical Q-switch inside the cavity (a rotating disk with holes) with which synchronized pulse-pairs of approximately 60 ns at a repetition rate of 11.5 kHz and peak powers up to 1.2 kW per pulse are obtained. Finally, we get sumfrequency generation of the two beams produced by this laser with a KTP crystal (KTiOPO4), demonstrating that the pulses are overlapped spatially and temporally, which is vital for later use in the generation of terahertz radiation.
CICESE
2011
Tesis de maestría
Español
Staufert Delgadillo, D.2011.Láser bombeado por diodo que emite a dos longitudes de onda cercanas.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.94 pp.
ÓPTICA
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