掺有Tm光纤激光器的主动锁模Ho:YAG固体激光器研究：
在激光器技术领域，掺杂稀土元素的激光晶体被广泛用于获得特定波长的激光输出。本文介绍了一种由掺有Tm离子的光纤激光器泵浦的掺Ho:YAG（掺holmium yttrium aluminium garnet）固体激光器，并采用主动锁模技术产生超短脉冲激光。这种激光器能够产生中心波长在2022.2纳米的连续波（cw）激光，最大输出功率可达3.43瓦，斜率效率为34.5%。在连续波模式锁定（CWML）操作下，可以产生稳定的脉冲序列，平均输出功率为3.41瓦，脉冲宽度为294皮秒，重复频率为81.92兆赫兹，最大单脉冲能量为41.6纳焦耳。该激光器的光束质量因子M^2为1.16，输出光束接近基模TEM00。
掺Ho:YAG固体激光器在2微米附近波长的超短激光源对于许多应用具有特殊的重要性，例如用于光检测和测距（LIDAR）、频率测量、时间分辨光谱学、激光显微手术、空间光学通信、固态激光器的光学泵浦以及中红外和远红外光谱区的光学参量振荡器（OPOs）。此外，这些激光器在塑料材料加工和半导体的三维微结构加工中也具有重要的应用价值。
近年来，掺有Tm和/或Ho离子的晶体块材和无定形光纤介质已被证明是高功率和广泛可调2微米激光器的优秀候选增益介质，它们也适用于超短脉冲的产生。然而，与掺Tm3+或Tm3+, Ho3+共掺激光器相比，掺Ho3+激光器具有更大的受激发射截面和比Tm离子更长的激发态能级寿命，因此在锁模性能上更为优越。
文章中还提到了掺Ho:YAG固体激光器在科学研究和工业应用中的多种重要应用，比如光检测和测距、频率测量、时间分辨光谱学、激光显微手术、空间光学通信等。通过主动锁模技术，可以获得脉冲宽度极短的激光脉冲，这对于光脉冲的准确控制与应用至关重要。
为了实现主动锁模，通常需要使用特定的锁模机制，比如声光调制器或电光调制器，它们可以对激光器的腔内光场进行快速调制，以产生稳定的超短光脉冲序列。在这篇研究论文中，作者可能采用了这类技术来实现主动锁模，并通过实验验证了该方法的有效性。
文章还提到，掺有Tm离子的光纤激光器是作为泵浦源使用，它通过输出稳定的泵浦光来激发Ho:YAG激光介质，从而实现激光输出。这种泵浦方式可以提供高效的能量转换，并且具有较好的热管理特性，这对于保持激光器稳定和长期运行非常重要。
研究论文中提及的实验结果表明，掺有Tm光纤激光器的主动锁模Ho:YAG固体激光器在功率、脉冲宽度、重复频率和单脉冲能量方面都显示出良好的性能。这些参数对于诸如自由空间光学通信等应用领域来说尤为重要，因为它们决定了通信速率、信号的质量以及传输距离。此外，该激光器的光束质量接近基模TEM00，这意味着其具有良好的空间模式分布，对于需要高光束质量的应用场合（如光学加工和显微成像）具有很高的实用价值。
