Abstract

We have developed a three-stage CO2 master-oscillator–amplifier system that produces 1.1 TW of peak power. The system generates 170 J of energy in a diffraction-limited 160±10 ps pulse on the 10P20 line. We also report the realization of a two-wavelength terawatt-peak-power CO2 laser that can be tuned to an arbitrary pair of lines. A two-stage semiconductor switching system driven by a picosecond-pulse Nd:YAG laser was used to slice a short, low-power 10.6?µm pulse for amplification. A simple plasma shutter helped to compensate for gain narrowing in a final three-pass amplifier and to shorten the pulse.

© 1999 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. B. C. Stuart, M. D. Perry, J. Miller, G. Teetbohl, S. Herman, J. A. Britten, C. Brown, D. Pennington, and K. Wharton, Opt. Lett. 22, 242 (1997).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. K. Yamakawa, M. Aoyama, S. Matsuoka, T. Kase, Y. Akahane, and H. Takuma, Opt. Lett. 23, 1468 (1998).
    [CrossRef]
  3. C. Joshi and P. B. Corkum, Phys. Today 49(1), 36 (1996).
  4. E. Yablonovich and J. Goldhar, Appl. Phys. Lett. 25, 580 (1974).
    [CrossRef]
  5. R. Kesselring, A. W. Kahlin, H. J. Schotzau, and F. K. Kneubuhl, IEEE J. Quantum Electron. 29, 997 (1993).
    [CrossRef]
  6. R. A. Kaindl, F. Eickmeyer, M. Woerner, and T. Elsaesser, Opt. Lett. 23, 861 (1998).
    [CrossRef]
  7. R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
    [CrossRef]
  8. A. J. Alcock and P. B. Corkum, Can. J. Phys. 57, 1280 (1979).
    [CrossRef]
  9. I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
    [CrossRef]
  10. P. B. Corkum, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 216 (1985).
    [CrossRef]
  11. M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
    [CrossRef]
  12. B. F. Kuntsevich, V. O. Petukhov, S. Ya. Tochitsky, and V. V. Churakov, Quantum Electron. 23, 481 (1993).
    [CrossRef]
  13. R. L. Sheffield, S. Nazemi, and A. Javan, Appl. Phys. Lett. 29, 588 (1976).
    [CrossRef]
  14. S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.
  15. A. E. Siegman, Lasers (University Science, Mill Valley, Calif., 1986), p. 359.
  16. A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
    [CrossRef]

1998 (2)

1997 (2)

B. C. Stuart, M. D. Perry, J. Miller, G. Teetbohl, S. Herman, J. A. Britten, C. Brown, D. Pennington, and K. Wharton, Opt. Lett. 22, 242 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

1996 (1)

C. Joshi and P. B. Corkum, Phys. Today 49(1), 36 (1996).

1995 (1)

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

1994 (1)

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

1993 (2)

B. F. Kuntsevich, V. O. Petukhov, S. Ya. Tochitsky, and V. V. Churakov, Quantum Electron. 23, 481 (1993).
[CrossRef]

R. Kesselring, A. W. Kahlin, H. J. Schotzau, and F. K. Kneubuhl, IEEE J. Quantum Electron. 29, 997 (1993).
[CrossRef]

1985 (1)

P. B. Corkum, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 216 (1985).
[CrossRef]

1981 (1)

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

1979 (1)

A. J. Alcock and P. B. Corkum, Can. J. Phys. 57, 1280 (1979).
[CrossRef]

1976 (1)

R. L. Sheffield, S. Nazemi, and A. Javan, Appl. Phys. Lett. 29, 588 (1976).
[CrossRef]

1974 (1)

E. Yablonovich and J. Goldhar, Appl. Phys. Lett. 25, 580 (1974).
[CrossRef]

Akahane, Y.

Alcock, A. J.

A. J. Alcock and P. B. Corkum, Can. J. Phys. 57, 1280 (1979).
[CrossRef]

Aoyama, M.

Babzien, M.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Bigio, I. J.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Britten, J. A.

Brown, C.

Carlson, R. L.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Carpenter, J. P.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Casperson, D. E.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Churakov, V. V.

B. F. Kuntsevich, V. O. Petukhov, S. Ya. Tochitsky, and V. V. Churakov, Quantum Electron. 23, 481 (1993).
[CrossRef]

Clayton, C. E.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.

Corkum, P. B.

C. Joshi and P. B. Corkum, Phys. Today 49(1), 36 (1996).

P. B. Corkum, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 216 (1985).
[CrossRef]

A. J. Alcock and P. B. Corkum, Can. J. Phys. 57, 1280 (1979).
[CrossRef]

Eickmeyer, F.

Elsaesser, T.

Everett, M.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

Filip, C.

S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.

Fisher, J.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Gison, R. B.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Godwin, R. P.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Goldhar, J.

E. Yablonovich and J. Goldhar, Appl. Phys. Lett. 25, 580 (1974).
[CrossRef]

Gordon, D.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

Haglund, R. F.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Hanlon, J. A.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Harrison, R. F.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Herman, S.

Javan, A.

R. L. Sheffield, S. Nazemi, and A. Javan, Appl. Phys. Lett. 29, 588 (1976).
[CrossRef]

Johnston, T. W.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

Jolly, E. L.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Joshi, C.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

C. Joshi and P. B. Corkum, Phys. Today 49(1), 36 (1996).

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.

Kahlin, A. W.

R. Kesselring, A. W. Kahlin, H. J. Schotzau, and F. K. Kneubuhl, IEEE J. Quantum Electron. 29, 997 (1993).
[CrossRef]

Kaindl, R. A.

Kase, T.

Kesselring, R.

R. Kesselring, A. W. Kahlin, H. J. Schotzau, and F. K. Kneubuhl, IEEE J. Quantum Electron. 29, 997 (1993).
[CrossRef]

Kneubuhl, F. K.

R. Kesselring, A. W. Kahlin, H. J. Schotzau, and F. K. Kneubuhl, IEEE J. Quantum Electron. 29, 997 (1993).
[CrossRef]

Kuntsevich, B. F.

B. F. Kuntsevich, V. O. Petukhov, S. Ya. Tochitsky, and V. V. Churakov, Quantum Electron. 23, 481 (1993).
[CrossRef]

Kurnit, N. A.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Kusche, K. P.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Lal, A.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

Marsh, K.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

Marsh, K. A.

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.

Matsuoka, S.

Miller, J.

Mori, W. B.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

Narang, R.

S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.

Nazemi, S.

R. L. Sheffield, S. Nazemi, and A. Javan, Appl. Phys. Lett. 29, 588 (1976).
[CrossRef]

Pennington, D.

Perry, M. D.

Petukhov, V. O.

B. F. Kuntsevich, V. O. Petukhov, S. Ya. Tochitsky, and V. V. Churakov, Quantum Electron. 23, 481 (1993).
[CrossRef]

Pogorelsky, I. V.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Schotzau, H. J.

R. Kesselring, A. W. Kahlin, H. J. Schotzau, and F. K. Kneubuhl, IEEE J. Quantum Electron. 29, 997 (1993).
[CrossRef]

Sheffield, R. L.

R. L. Sheffield, S. Nazemi, and A. Javan, Appl. Phys. Lett. 29, 588 (1976).
[CrossRef]

Shimada, T.

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

Siegman, A. E.

A. E. Siegman, Lasers (University Science, Mill Valley, Calif., 1986), p. 359.

Stratton, T. F.

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Stuart, B. C.

Takuma, H.

Teetbohl, G.

Tochitsky, S. Ya.

B. F. Kuntsevich, V. O. Petukhov, S. Ya. Tochitsky, and V. V. Churakov, Quantum Electron. 23, 481 (1993).
[CrossRef]

S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.

Wharton, K.

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

B. C. Stuart, M. D. Perry, J. Miller, G. Teetbohl, S. Herman, J. A. Britten, C. Brown, D. Pennington, and K. Wharton, Opt. Lett. 22, 242 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Woerner, M.

Yablonovich, E.

E. Yablonovich and J. Goldhar, Appl. Phys. Lett. 25, 580 (1974).
[CrossRef]

Yamakawa, K.

Appl. Phys. Lett. (2)

E. Yablonovich and J. Goldhar, Appl. Phys. Lett. 25, 580 (1974).
[CrossRef]

R. L. Sheffield, S. Nazemi, and A. Javan, Appl. Phys. Lett. 29, 588 (1976).
[CrossRef]

Can. J. Phys. (1)

A. J. Alcock and P. B. Corkum, Can. J. Phys. 57, 1280 (1979).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (4)

I. V. Pogorelsky, J. Fisher, K. P. Kusche, M. Babzien, N. A. Kurnit, I. J. Bigio, R. F. Harrison, and T. Shimada, IEEE J. Quantum Electron. 31, 556 (1995).
[CrossRef]

P. B. Corkum, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 216 (1985).
[CrossRef]

R. Kesselring, A. W. Kahlin, H. J. Schotzau, and F. K. Kneubuhl, IEEE J. Quantum Electron. 29, 997 (1993).
[CrossRef]

R. L. Carlson, J. P. Carpenter, D. E. Casperson, R. B. Gison, R. P. Godwin, R. F. Haglund, J. A. Hanlon, E. L. Jolly, and T. F. Stratton, IEEE J. Quantum Electron. QE-17, 1662 (1981).
[CrossRef]

Nature (1)

M. Everett, A. Lal, D. Gordon, C. E. Clayton, K. A. Marsh, and C. Joshi, Nature 368, 527 (1994).
[CrossRef]

Opt. Lett. (3)

Phys. Plasmas (1)

A. Lal, D. Gordon, K. Wharton, C. E. Clayton, K. Marsh, W. B. Mori, C. Joshi, M. Everett, and T. W. Johnston, Phys. Plasmas 4, 1434 (1997).
[CrossRef]

Phys. Today (1)

C. Joshi and P. B. Corkum, Phys. Today 49(1), 36 (1996).

Quantum Electron. (1)

B. F. Kuntsevich, V. O. Petukhov, S. Ya. Tochitsky, and V. V. Churakov, Quantum Electron. 23, 481 (1993).
[CrossRef]

Other (2)

S. Ya. Tochitsky, C. E. Clayton, K. A. Marsh, R. Narang, C. Filip, and C. Joshi, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/US) (Optical Society of America, Washington, D.C., 1999), pp. 74–75.

A. E. Siegman, Lasers (University Science, Mill Valley, Calif., 1986), p. 359.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics