Возможность накачки лазеров на александрите и Ti:Sapphire светодиодами, излучающими в диапазоне 440—510 нм

 Исследованы энергетические и спектральные характеристики наиболее мощных AlInGaN-светодиодов с максимумами спектра излучения на длинах волн 440, 470 и 510 нм применительно к накачке двух лазерных сред: Ti:Sapphire (Ti:Аl₂O₃) и александрит (Cr:Al₂BeO₄). Экспериментально исследованы коэффициенты поглощения излучения светодиодов в лазерных средах в зависимости от пиковой длины волны, режима работы, уровня возбуждения. Рассчитаны соответствующие значения спектрального согласования (эффективности поглощения излучения накачки) для различных комбинаций светодиодов и активных лазерных сред. Исследованы энергетические характеристики (мощность излучения, энергия в импульсе) светодиодных излучателей в широком диапазоне уровней возбуждения. Оценены предельные энергетические возможности светодиодных излучателей как по выходной оптической мощности, так и по КПД. Определены оптимальные комбинации светодиод—активная лазерная среда для достижения генерации.

1. J. Walling, O. Peterson, H. Jenssen, R. Morris, E. O’Dell. IEEE J. Quantum Electron., 16, N 12 (1980) 1302—1315

2. P. F. Moulton. J. Opt. Soc. Am. B, 3, N 1 (1986) 125—133

3. S. Sawai, A. Hosaka, H. Kawauchi, K. Hirosawa, F. Kannari. Appl. Phys. Express, 7, N 2 (2014) 022702

4. K. Gürel, V. J. Wittwer, M. Hoffmann, C. J. Saraceno, S. Hakobyan, B. Resan, A. Rohrbacher, K. Weingarten, S. Schilt, T. Südmeyer. Opt. Express, 23, N 23 (2015) 30043—30048

5. S. Yu. Karpov. Proc. SPIE, 9768 (2016) 1—17

6. S. Yu. Karpov. Opt. Quantum Electron., 47, N 6 (2015) 1293—1303

7. A. L. Zakgeim, A. V. Aladov, A. E. Ivanov, N. A. Talnishnikh, A. E. Chernyakov. Techn. Phys. Lett., 48, N 4 (2022) 192—195

8. https://lumileds.com/wp-content/uploads/DS309-luxeon-rubix-datasheet.pdf

9. A. Laubsch, M. Sabathil, J. Baur, M. Peter, B. Hahn. IEEE Trans. Electron. Devices, 57, N 1 (2010) 79—87

10. T. Taki, M. Strassburg. ECS J. Solid State Sci. and Technol., 9, N 1 (2020) 15—17

11. А. В. Аладов, А. Л. Закгейм, А. Е. Иванов, А. Е. Черняков. Журн. прикл. спектр., 89, № 3 (2022) 336—340 [A. V. Aladov, A. L. Zakgeim, A. E. Ivanov, A. E. Chernyakov. J. Appl. Spectr., 89, (2022) 439—442]

12. J. Walling, D. F. Heller, H. Samelson, D. J. Harter, J. A. Pete, R. C. Morrisg. IEEE J. Quantum Electron., QE-21 (1985) 1568—1581

13. G. M. Thomas, A. Minassian, X. Sheng, M. J. Damzen. Opt. Express, 24, N 24 (2016) 27212—27224 [14] S. T. Lai, M. L. Shand. J. Appl. Phys., 54, N 10 (1983) 5642—5644

14. R. Scheps, J. F. Myers, T. R. Glesne, H. B. Serreze. Opt. Commun., 97, N 5-6 (1993) 363—366

15. S. Ghambari, R. Akbari, A. Major. Opt. Express, 24, N 13 (2016) 14836—14840

16. W. R. Kerridge-Johns, M. J. Damzen. Opt. Express, 26, N 6 (2018) 7771—7785

17. P. Pichon, A. Barbet, J.-P. Blanchot, F. Druon, F. Balembois, P. Georges. Opt. Lett., 42, N 20 (2017) 4191—4194

18. P. F. Moulton. Opt. News, 8, N 6 (1982) 9

19. L. Xu, G. Tempea, A. Poppe, M. Lenzner, C. Spielmann, F. Krausz, A. Stingl, K. Ferencz. Appl. Phys. B, 65, N 2 (1997) 151—159

20. R. Ell, U. Morgner, F. X. Kãârtner, J. G. Fujimoto, E. P. Ippen, V. Scheuer, G. Angelow,

21. T. Tschudi, M. J. Lederer, A. Boiko, B. Luther-Davies. Opt. Lett., 26, N 6 (2001) 373—375

22. P. W. Roth, A. J. Maclean, D. Burns, A. J. Kemp. Opt. Express, 20, N 18 (2012) 20629—20634 [23] D. A. Kopylov, M. N. Esaulkov, I. I. Kuritsyn, A. O. Mavritskiy, B. E. Perminov, A. V. Konyashchenko, T. V. Murzina, A. I. Maydykovskiy. Laser Phys. Lett., 15, N 4 (2018) 45—51

23. J. Piprek. Phys. Status Solidi (a), 207, N 10 (2010) 2217—2225

24. L. Kangin, B. Sangyoon, J.-S. Kwag, J.-H. Kwon, J. Yi. J. Korean Phys. Soc., 59, N 5 (2011) 3239—3245

25. P. Pichon, A. Barbet, J.-P. Blanchot, F. Druon, F. Balembois, P. Georges. Opt. Lett., 5, N 10 (2018) 1236—1239

26. А. Л. Закгейм, А. Е. Черняков. Светотехника, 4 (2013) 51—56

27. A. Bulashevich, S. Y. Karpov. Phys. Status Solidi (c), 5, N 6 (2008) 2066—2069

28. U. Demirbas, F. X. Kärtner. J. Opt. Soc. Am. B, 37, N 2 (2020) 450—472

29. Zhang-Wang Miao, Hai-juan Yu, Jing-Yuan Zhang, S. Zou, P. Zhao, Bojie Lou, Xuechun Lin. IEEE Photon. Technol. Lett., 32, N 5 (2020) 247—250

30. А. В. Аладов, А. Л. Закгейм, А. Е. Иванов, А. Е. Черняков. Светотехника, 5 (2023) 3—8