Heidelberg 2015 – scientific programme

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 30: Laser Development: Solid State and Semiconductor Lasers

Q 30.6: Talk

Tuesday, March 24, 2015, 15:45–16:00, K/HS2

Modellierung von Eu³⁺-kodotiertem Dy³⁺:LiLuF₄ und Dy³⁺:LiYF₄: Spektroskopie und Dauerstrichlaser — •Philip Werner Metz¹, Giacomo Bolognesi^2,3,4, Daniela Parisi⁵, Daniel-Timo Marzahl¹, Mauro Tonelli^4,5, Christian Kränkel^1,6 und Günter Huber^1,6 — ¹Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Deutschland — ²INRIM, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Italy — ³Politecnico di Torino, Italy — ⁴Dipartimento di Fisica, Università di Pisa, Italy — ⁵NEST, Istituto Nanoscienze-CNR, Italy — ⁶The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging, Universität Hamburg, Deutschland

Dy³⁺-Laser eignen sich aufgrund ihrer Emission im Gelben unter anderem zum Treiben des ¹S₀→³P₀ Übergangs bei 578 nm in hochpräzisen Yb-Atomuhren. Allerdings ist in Fluoriden wie Dy³⁺:LiLuF₄ und Dy³⁺:LiYF₄ im Gegensatz zu z.B. Dy³⁺:YAG die Lebensdauer des unteren Laserniveaus zu lang, um sie als reine Vierniveausysteme zu betrachten. Die Folgen sind instabiler Laserbetrieb und tendenziell ins Langwellige verschobene Laseremission. Eu³⁺-Kodotierung verkürzt diese Lebensdauer um etwa eine Größenordnung und ermöglicht stabilen Dauerstrichbetrieb bei Wellenlängen wie sie für reine Vierniveaulaser erwartet werden. Auf diese Weise wurden bisher bis zu 40 mW Ausgangsleistung bei 578 nm erzielt. Die Ergebnisse dieser Laserexperimente stehen in guter Übereinstimmung mit einer Modellierung des Lasers unter Berücksichtigung der Besetzungsakkumulation im unteren Laserniveau.