Konstanz 1998 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 41: Symposium Passive und aktive optische Materialien II

Q 41.4: Vortrag

Donnerstag, 19. März 1998, 12:15–12:30, R 512

Spektroskopie und Lasereigenschaften von Yb³⁺- und Er³⁺- dotiertem Sc₂O₃ — •V. Peters, L. Fornasiero, E. Mix, A. Diening und K. Petermann — Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Jungiusstraße 9a, D–20355 Hamburg

Das Sesquioxid Sc₂O₃ ist wegen der vermutlich hohen Wärmeleitfähigkeit, die aufgrund der strukturellen Gleichheit zu Y₂O₃ in der Größenordnung 27W/mK [1] angenommen wird, für Hochleistungslaser interessant. Das starke Kristallfeld auf den Kationen-Plätzen von Sc₂O₃ [2] erzeugt eine hohe Grundzustandsaufspaltung der optisch aktiven Ionen. Diese ist vor allem für Quasi-Vierniveau-Laser von Vorteil.

An unserem Institut wurden Proben von Sc₂O₃ mit Yb³⁺- und Er³⁺- Dotierung nach dem Czochralski-Verfahren hergestellt und spektroskopisch charakterisiert. In ersten Experimenten wurde mit Yb:Sc₂O₃ cw-Laserbetrieb mit einem differentiellen Wirkungsgrad von 37% realisiert. Mit 1,3W absorbierter Pumpleistung bei 973nm wurde eine Ausgangsleistung von 310mW bei 1041nm erreicht. Außerdem wurde mit Er:Sc₂O₃ bei 2,8µm erste Lasertätigkeit erzielt.

[1] P.H. Klein et al., J. Appl. Phys. 38, 1603 (1967)

[2] B.M. Tissue et. al., J. Lumin. 48 & 49, 477 (1991)