Experimental Study of Femtosecond Laser Written Waveguide in Yb³⁺Phosphate Glass and Waveguide Laser

Abstract

利用重复频率为1 kHz，中心波长为800 nm，脉冲宽度为120 fs的飞秒激光在掺Yb3+磷酸盐玻璃中刻写光波导，测试了不同参数下刻写的波导的导光模式，研究了写入速度和写入脉冲能量对模场直径、波导折射率的影响，给出了波导形成的写入窗口范围，对比测试了激光作用区域和未作用区域的荧光光谱特性。实验结果表明，在采用20×显微物镜，写入速度为20 μm/s，写入脉冲能量为1.8 μJ时，所得到的光波导在976 nm波段模场直径为20 μm，波导区域折射率改变为2.7×10-4，飞秒激光作用区域的荧光光谱与基质的荧光光谱几乎完全重合，荧光特性在飞秒激光作用后保持良好。利用双色镜和2% 的输出耦合镜构成了法布里珀罗(F-P)腔掺Yb3+波导激光器，获得了波长为1031 nm的连续激光输出，激光功率为2.9 mW。