Твердотельные неодимовые лазеры на кристаллах кальций-галлий-германиевого граната Ca3Ga2Ge3O12:Nd3+ с диодной накачкой

Исследованы спектрально-люминесцентные и лазерные характеристики кристаллов кальций-галлий-германиевого граната Ca₃Ga₂Ge₃O₁₂:Nd³⁺ (CGGG:Nd) и проведено их сравнение с соответствующими характеристиками кристаллов YAG:Nd. Изучена непрерывная пространственно одномодовая генерация на этих кристаллах на длине волны λ = 1.064 мкм в схеме с продольной диодной накачкой через оптическое волокно, и показано, что при одинаковых по геометрии схемах накачки Nd:CGGG-лазер близок по мощности генерации к Nd:YAG-лазеру. Определенo эффективноe сечениe индуцированных переходов σ, оно составило 1.4 × 10^-19 см² для кристаллов CGGG:Nd. Обнаружено, что спектр линии генерации Nd:CGGG-лазерa на λ≈1.064 мкм является неоднородно уширенным и имеет тонкую структуру из четырех отчетливых пиков, подтверждающих спектроскопические данные о существовании четырех основных типов активаторных центров ионов Nd³⁺ в кристаллах Ca₃Ga₂Ge₃O₁₂. В конструкции компактного твердотельного лазера при толщине активного элемента 1 мм в непрерывном режиме генерации получена выходная мощность 700 мВт при поглощенной мощности накачки 2.7 Вт. Показано, что основными механизмами, ограничивающими выходную мощность твердотельного лазера на основе кристалла CGGG:Nd, являются термические искажения активного элемента.