Моделювання процесу генерації в мікрочіпових лазерах

Abstract

Розглянуті монолітні мікрочіпові лазери на основі ітрій-алюмінієвого гранату (YAG), активованого неодимом (Nd:YAG) та іттербіем (Yb:YAG), пасивна модуляція добротності яких здійснюється за допомогою епітаксійно нарощеного шару Cr4+:YAG. Визначаються оптимальні з погляду досягнення максимальної енергії в лазерному ім¬пульсі значення радіуса пучка накачки, параметрів абсорбера (товщини абсорбера та кон¬центрації фототропних центрів Сг4+) та коефіцієнта відбивання вихідного дзеркала Об¬грунтована можливість досягнення вищих значень енергії в імпульсі при використанні як генеруючого середовища кристала Yb:YAG порівняно із традиційним Nd:YAG. The monolith Q-switched microchip lasers based on the yttrium-aluminum garnet single crystal (YAG) activated with neodymium (Nd:YAG) or the ytterbium (Yb:YAG), passivelly modulated by the epitaxially grown Cr4+:YAG layer, are considered. The optimal values of the pumping beam radius, absorber parameters (its thickness and the phototropic centers Cr4+ concentration) and the output mirror reflectivity as well are determined from the point of view of maximizing the laser pulls energy. The possibility to reach the higher values of the laser pulse energy is substantiated in generating medium based on the Yb:YAG crystal in comparison in comparison with a more traditional Nd:YAG.