Düşük iyon katkılı Cr:LiCAF lazerlerinin geliştirilmesi

50 yıl önce yarı iletken lazerlerin keşfiyle, bu lazerler teknoloji, bilimsel araştırma, savunma, sağlık ve daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli alanlarda çok sayıda uygulamada kullanıldı. Bu lazerler, dalga boyu ayarlanabilirliğine ve çalışma rejimlerine bağlı olarak çok sayıda özellik gerektiriyordu. Buradan hareketle femtosaniye lazer uygulamaları için Ti:saphire ve Nd:YAG katı hal lazer ailesinin en öne çıkan üyelerinden biriydi. Son zamanlarda düşük maliyetli bir alternatif olarak Cr:colquiirites lazerler ilgi çekmektedir. Colquiriite ailesinin bir üyesi olan Cr:LiCAF lazer, fiziksel özellikleri açısından özellikle güç ölçeklendirme uygulamalarında olağanüstü performans sergilemektedir. Bu tezde diyot pompalı düşük iyon katkılı Cr:LiCAF lazer performansını farklı lazer operasyonları açısından inceledik. Farklı uzunluklarda (10 mm, 12 mm, 15 mm ve 20 mm) Cr:LiCAF lazerlerin güç ölçeklendirme potansiyeli, dört adet çok modlu diyot pompalı lazer sistemi ile test edilmiştir. Sonuç olarak 10 mm %1,25 krom katkılı kazanç kristali ile 2,22 W çıkış gücü elde edilmiştir. 741-874 nm arasında sürekli dalga ayar aralığı elde edildi. Daha sonra kazanç anahtarı deneylerinde çıkış gücü seviyesinde %18 artış gözlemlenmiştir. Ayrıca, kavite içi ikincil harmonik oluşturma deneyleri yapılmıştır. Farklı lineer olmayan kristaller ile 441 mW'a kadar çıkan ikincil harmonik güç üretilirmiştir. Darbe oluşturma deneylerinde, yaklaşık 3 μs pasif Q-anahtarlı Cr:LiCAF lazerler elde edilmiştir. Pasif mod kilitleme deneylerinde minimum 65 fs darbeli laser elde edildi. Daha sonra Cr:LiCAF lazerde lazerleme sırasındaki sıcaklık tahmin çalışmalarını gerçekleştirdik. Son olarak, yüzey dışı çift kırınımlı filtre kullanılarak iki-renkli Cr:LiCAF laser performansı deneysel ve numerik olarak test edildi. Bu çalışmalar, farklı uygulamalar için düşük iyon katkılı Cr:LiCAF lazerin potansiyelini göstermektedir.