Co2+: MgAl2O4 — новый материал для пассивного модулятора добротности с насыщаемым поглотителем

Высокое сечение поглощения, составляющее 3,5·10⁻¹ см², позволяет осуществлять модуляцию добротности эрбиевого лазера без внутрирезонаторной фокусировки как с накачкой импульсной лампой, так и с накачкой диодным лазером. Пренебрежимо малое поглощение в возбуждённом состоянии обеспечивает высокий контраст модуляции добротности, т.е. отношение начального (малого сигнала) поглощения к насыщенному превышает 10. Кроме того, превосходные оптические, механические и тепловые свойства кристалла позволяют создавать компактные и надёжные лазерные источники с этим пассивным модулятором добротности.
При использовании пассивных модуляторов добротности или насыщающихся поглотителей для создания мощных лазерных импульсов вместо электрооптических модуляторов добротности уменьшаются габариты устройства и устраняется необходимость в источнике высокого напряжения. Прочный, устойчивый кристалл, известный как шпинель, прекрасно полируется. Без дополнительных ионов, компенсирующих заряд, кобальт может легко заменить магний в шпинели. Высокое сечение поглощения эрбиевого лазера (3,5·10⁻¹ см²) позволяет осуществлять модуляцию добротности без внутрирезонаторной фокусировки как при импульсной, так и при диодной накачке.
Средняя выходная мощность составит 580 мВт при длительности импульса всего 42 нс и поглощаемой мощности накачки 11,7 Вт. Энергия одиночного импульса с модуляцией добротности, согласно расчётам, составит примерно 14,5 Дж, а пиковая мощность — 346 Вт при частоте повторения около 40 кГц. Также были исследованы несколько состояний поляризации пассивной модуляции добротности лазера Co2+:LMA.