The main goal of this work was to characterize the spectroscopic properties (absorption, fluorescence, and lifetime) of the samarium ion in the yttrium-aluminum-garnet matrix. The Sm:YAG crystals with various samarium concentrations (1, 3, 6.4, 10, 15 and 20 at.% Sm/Y) were produced by the edge-defined, film-fed growth technique. Absorption characteristics were investigated in the spectral range of 185 nm - 3100 nm with detailed measurements in the near-infrared range of 1058 to 1125 nm. The results indicate that the specific absorption properties of the Sm:YAG crystal could be advantageously used to an absorb of parasitic fluorescence around 1064 nm (dominant emitted wavelength of Nd:YAG laser). The dependence of lifetime on the samarium ions concentration in the YAG matrix was proven. and Hlavním cílem této práce bylo experimentálně zjistit spektroskopické vlastnosti iontu samaria v matrici ytrium-aluminium-granátu. Pomocí metody EFG byly vyrobeny krystaly s různou koncentrací samaria (1, 3, 6,4, 10, 15, 20 at.% Sm/Y). Absorpční charakteristiky byly zkoumány ve spektrálním rozsahu 185 nm - 3100 nm, s detailním měřením v oblasti vlnové délky 1064 nm. Dále byly proměřeny emisní závislosti a doba života.
In this paper we present the effect of low temperatures on the size of the thermal lensin the active medium ofsolid-state lasers. Thermal effects are the main limiting factor of high-power laser systems. One possibility of minimizing thermal effects is the cooling of the active medium at cryogenic temperatures, which has a major impact on material properties - thermal conductivity, coefficient of thermal expansion and thermo-optic coefficient, which determine their nature. In addition to temperature, these parameters depend on the concentration of active ions. By measuring the optical power of the thermal lens we can determine the effect of the temperature of the crystal and the concentration of active ions to the magnitude of these parameters. In the article we compare experimentally dependence of the thermal lens on the temperature of active medium for crystals Yb: YAG and Yb new material: LuAG at low temperatures and the results are compared with a simple physical model. and V tomto článku je prezentován vliv nízkých teplot na velikost tepelné čočky v aktivním prostředí pevnolátkových laserů. Tepelné efekty jsou hlavním omezujícím faktorem vysokovýkonných laserových systémů. Jednou z možností jejich minimalizování je ochlazení aktivního prostředí na kryogenní teploty, což má zásadní vliv na materiálové parametry - tepelnou vodivost, koeficient teplotní roztažnosti a termooptický koeficient, které určují jejich povahu. Kromě teploty jsou tyto parametry závislé i na koncentraci aktivních iontů. Měřením optické mohutnosti tepelné čočky lze stanovit vliv teploty krystalu a koncentrace aktivních iontů na velikost těchto parametrů. V článku jsou experimentálně porovnány závislosti tepelné čočky na teplotě aktivního prostředí pro krystaly Yb:YAG a nový materiál Yb:LuAG při nízkých teplotách a výsledky jsou porovnány s jednoduchým fyzikálním modelem.
V této práci je zhodnocen vliv změny teploty na parametry (zejména na absorpční koeficienty, intenzitu fluorescence a dobu života) aktivního prostředí pevnolátkových laserů. Ty se v některých případech při nízkých teplotách mění tak, že umožňují pozitivně ovlivňovat některé charakteristiky laseru (lepší odvod tepla, vyšší účinnost, vyšší výstupní výkon a nižší práh). V práci je uvedeno i experimentální srovnání spektrálních charakteristik aktivního prostředí Yb:YAG pro teploty od 80 K do 300 K a srovnání výstupních charakteristik laseru s aktivním prostředím Yb:YAG @ ~ 1030 nm pro teploty od 80 K do 300 K (při ochlazení vzorku na 80 K vzrostla účinnost laseru z 49 % na 59 %, maximální špičkový výkon vzrostl z 13 mW na 22 mW a práh laseru se snížil z 10,2 W na 0,1 W).
The goal of this paper is the investigation of erbium and ytterbium doped potassium-lanthanum phosphate glasses. The laser active medium Er,Yb: glass, it is suitable for the generation of laser radiation in the 1.53 μm region which comes into the part of eye-safe radiation (i.e. radiation that does not penetrate to the retina). Laser radiation in this spectral region can be used in radar, ranging, in medical applications, and optical communications. One of the laser generating radiation in the range of 1.5 μm region is the Er,Yb: glass laser which is the goals of this article. The active medium of this laser was pumped longitudinally by coherent radiation of a laser diode the radiation with wavelength 969 nm. Laser and spectroscopic properties of the best working sample were examined in the temperature range 80 K - 300 K. From the experimental results it was found that in the range of this temperature interval the only minimal changes of the emitted laser radiation parameters of designed Er,Yb: glass laser is appeared. and Cílem tohoto článku je zkoumání erbiem a ytterbiem dopovaných draselno-lanthaných fosfátových skel. Laserové aktivní prostředí Er,Yb:sklo je vhodné pro generaci laserového záření o vlnové délce 1,53 μm, které spadá do oblasti pro oko bezpečného tzv. ''eye-safe'' záření, neboť neproniká na sítnici oka. Takové laserové záření může být využito v radarech, dálkoměrech, v lékařských aplikacích a optických komunikacích. Jedním ze zdrojů generujících záření v oblasti 1,5 μm je Er,Yb:sklo laser. Jeho aktivní prostředí bylo čerpané podélně koherentním zářením laserové diody vyzařující na vlnové délce 969 nm. Laserové a spektroskopické vlastnosti nejlépe pracujícího vzorku byly zkoumány v rozsahu teplot 80 K -300 K. Z experimentálních výsledků bylo zjištěno, že při změně teploty v uvedeném rozsahu dochází jen k minimálním změnám parametrů emitovaného laserového záření zkonstruovaného Er,Yb:sklo laseru.
A successful generation of Pr: YalO3 (Pr:YAP) laser visible radiation 747 nm and 662 nm was achieved under room temperature. Discharge-pumped Pr:YAP laser was working in pulse and free-generation regimes. A steady laser action occurs when using a special plane glass colour uV filter placed inside laser cavity. Maximal output pulse energy 102 mJ was generated at the wavelength 747 nm with corresponding pulse duration 92 μs. inserting the diaphragm inside the resonance cavity it was possible to obtain a beam quality described by the parameter M2 ~ 1.2. in the case of 662nm laser emission the corresponding parameters are 6.1 mJ, 47.5 μs a M2 ~ 1,5 (without resonator diaphragm). The shape and width of spectral line are stabilised in both cases for various pumping power. and Byla dosažena úspěšná generace Pr:YAlO3 (Pr:YAP) laserového záření na vlnových délkách 747 nm a 662 nm ve viditelné spektrální oblasti za pokojové teploty. Výbojkově buzený Pr:YAP laser pracoval v pulzním režimu a v režimu volné generace. Trvalé laserové činnosti bylo docíleno pomocí speciálního skleněného barevného rovinného UV filtru umístěného přímo v laserové dutině. Maximální výstupní energie 102 mJ byla generována na vlnové délce 747 nm; odpovídající délka pulzu se pohybovala kolem 92 μs. Umístěním clonky dovnitř rezonátoru bylo možno dosáhnout kvalitu svazku vyjádřenou parametrem M2 ~ 1,2. V případě 662nm laserové emise byly tyto hodnoty 6,1 mJ , 47,5 μs a M2 ~ 1,5 (bez clonky v rezonátoru). Tvar a šířka spektrální čáry vykazovaly v obou případech stabilní chování pro různé úrovně budicí energie.