Fabrication and characterization of waveguide lasers operating in the infrared spectral range
Aquest treball de tesi ha tractat la fabricació i la caracterització de làsers de guia d’ona compactes i eficients que funcionen en règims d’ona contínua i Q-commutat de forma passiva al voltant dels 2 micròmetres en l’espectre electromagnètic. Per aconseguir-los, es van utilitzar materials cristal•...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/668351 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/668351 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | LASERS ESTAT SOLID LASERS PULSATS WAVEGUIDE LASERS LASERES ESTADO SOLIDO LASERES PULSADOS SOLID STATE LASERS PULSED LASERS Ciències 53 535 6 |
| Sumario: | Aquest treball de tesi ha tractat la fabricació i la caracterització de làsers de guia d’ona compactes i eficients que funcionen en règims d’ona contínua i Q-commutat de forma passiva al voltant dels 2 micròmetres en l’espectre electromagnètic. Per aconseguir-los, es van utilitzar materials cristal•lins basats en tungstats dobles d’estructura monoclínica dopats amb erbi (Er3+), tuli (Tm3+) o holmi (Ho3+). Aquests materials làser es van escollir per les seves propietats òptiques d’emissió i absorció que els fan aptes per aconseguir dispositius compactes. Per a la fabricació i l'estructuració de les guies d'ona, es va utilitzar la combinació dels següents mètodes: creixement cristal•lí en solució a alta temperatura, creixement d’epitàxies en fase líquida, tall amb serra micromètrica de diamant i escriptura directa per làser de femtosegons. A més, es van implementar diferents tècniques de caracterització com la microscòpia confocal, μ-Raman i μ-luminescència per avaluar la qualitat i la idoneïtat de les guies d'ones. En el règim d’ona Q-commutat de forma passiva, es va estudiar la idoneïtat de diferents absorbidors saturables, com ara cristalls de ZnSe o ZnS dopats amb Cr2+, MoS2 i nanoestructures de carboni (grafè i els nanotubs de carboni) dipositats sobre un substrat transparent o directament a la superfície de la mostra que contenia les guies d'ones. La fabricació d’una guia d’ona acanalada superficial mitjançant creixement epitaxial va donar com a resultat una eficiència làser rècord gairebé aproximada al límit teòric. Es van fabricar i estudiar guies d'ones soterrades (canals) fabricades mitjançant un làser de femtosegon. Igualment, es van fabricar i estudiar guies d'ona acanalades en superfície (forma d'anell) i separadors en forma de Y. Finalment, es van demostrar làsers de guia d’ona capaços d’oferir una potència de sortida de nivell de watts, així com làsers de guia d’ona en règim Q-commutat de forma passiva molt estable. |
|---|