Abstract

We report passive mode-locking experiments with a novel self-doubling laser crystal Yb:YAl3BO34 (Yb:YAB). The diode-pumped laser was mode locked by an ion-implanted semiconductor saturable absorber mirror. Far off phase matching, soliton mode locking produced pulse widths of 198 fs to 1.4 ps, with up to 660-mW output and optical efficiency of 24% at 1040 nm. The shortest pulses had a peak power of 28 kW with 440-mW average power and 16% efficiency. A few degrees off phase matching, a total of 60 mW of green femtosecond pulses was generated simultaneously. Close to phase matching, the laser produced picosecond pulses and, without infrared output, a total of 270 mW of green output, corresponding to 10% conversion efficiency (absorbed pump to green output).

© 2002 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
  2. J. Aus der Au, G. J. Spühler, T. Dudmeyer, R. Paschotta, R. Hövel, M. Moser, S. Erhard, M. Karszewski, A. Giesen, and U. Keller, Opt. Lett. 25, 859 (2000).
    [CrossRef]
  3. F. Druon, F. Balembois, P. Georges, A. Brun, A. Courjaud, C. Hönninger, F. Salin, A. Aron, F. Mougel, G. Aka, and D. Vivien, Opt. Lett. 25, 423 (2000).
    [CrossRef]
  4. F. Brunner, G. J. Spühler, J. Aus der Au, L. Krainer, F. Mourier-Genoud, R. Paschotta, N. Lichtenstein, S. Weiss, C. Harder, A. A. Lagatsky, A. Abdolvand, N. V. Kuleshov, and U. Keller, Opt. Lett. 25, 1119 (2000).
    [CrossRef]
  5. G. Aka, N. Viegas, B. Teisseire, A. Kahn-Harari, and J. Godard, J. Mater. Chem. 5, 583 (1995).
  6. P. Wang, J. M. Dawes, P. Dekker, D. S. Knowles, J. Piper, and B. Lu, J. Opt. Soc. Am. B 16, 63 (1999).
    [CrossRef]
  7. A. Brenier, J. Lumin. 91, 121 (2000).
    [CrossRef]
  8. P. Wang, P. Dekker, J. Dawes, J. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Lett. 25, 731 (2000).
    [CrossRef]
  9. P. Dekker, J. M. Dawes, J. A. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Commun. 195, 431 (2001).
    [CrossRef]
  10. G. I. Stegeman, D. J. Hagan, and L. Torner, Opt. Quantum Electron. 28, 1691 (1996).
    [CrossRef]
  11. M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
    [CrossRef]
  12. U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
    [CrossRef]
  13. B. Braun, C. Hönninger, G. Zhang, U. Keller, F. Heine, T. Kellner, and G. Huber, Opt. Lett. 21, 1567 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]

2001 (2)

P. Dekker, J. M. Dawes, J. A. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Commun. 195, 431 (2001).
[CrossRef]

M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
[CrossRef]

2000 (5)

1999 (2)

P. Wang, J. M. Dawes, P. Dekker, D. S. Knowles, J. Piper, and B. Lu, J. Opt. Soc. Am. B 16, 63 (1999).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

1996 (3)

G. I. Stegeman, D. J. Hagan, and L. Torner, Opt. Quantum Electron. 28, 1691 (1996).
[CrossRef]

B. Braun, C. Hönninger, G. Zhang, U. Keller, F. Heine, T. Kellner, and G. Huber, Opt. Lett. 21, 1567 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

1995 (1)

G. Aka, N. Viegas, B. Teisseire, A. Kahn-Harari, and J. Godard, J. Mater. Chem. 5, 583 (1995).

Abdolvand, A.

Aka, G.

Aron, A.

Aus der Au, J.

Balembois, F.

Biswal, S.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Braun, A.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Braun, B.

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

B. Braun, C. Hönninger, G. Zhang, U. Keller, F. Heine, T. Kellner, and G. Huber, Opt. Lett. 21, 1567 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Brenier, A.

A. Brenier, J. Lumin. 91, 121 (2000).
[CrossRef]

Brun, A.

Brunner, F.

Courjaud, A.

Dawes, J.

Dawes, J. M.

P. Dekker, J. M. Dawes, J. A. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Commun. 195, 431 (2001).
[CrossRef]

P. Wang, J. M. Dawes, P. Dekker, D. S. Knowles, J. Piper, and B. Lu, J. Opt. Soc. Am. B 16, 63 (1999).
[CrossRef]

Dekker, P.

Druon, F.

Dudmeyer, T.

Erhard, S.

Fluck, R.

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Georges, P.

Giesen, A.

Giessen, A.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Godard, J.

G. Aka, N. Viegas, B. Teisseire, A. Kahn-Harari, and J. Godard, J. Mater. Chem. 5, 583 (1995).

Graf, M.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Hagan, D. J.

G. I. Stegeman, D. J. Hagan, and L. Torner, Opt. Quantum Electron. 28, 1691 (1996).
[CrossRef]

Harder, C.

Heine, F.

Hönninger, C.

F. Druon, F. Balembois, P. Georges, A. Brun, A. Courjaud, C. Hönninger, F. Salin, A. Aron, F. Mougel, G. Aka, and D. Vivien, Opt. Lett. 25, 423 (2000).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

B. Braun, C. Hönninger, G. Zhang, U. Keller, F. Heine, T. Kellner, and G. Huber, Opt. Lett. 21, 1567 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Hövel, R.

Huber, G.

Jagadish, C.

M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
[CrossRef]

Johannsen, I.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Jung, I.

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Kahn-Harari, A.

G. Aka, N. Viegas, B. Teisseire, A. Kahn-Harari, and J. Godard, J. Mater. Chem. 5, 583 (1995).

Karszewski, M.

Kärtner, F.

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Keller, U.

J. Aus der Au, G. J. Spühler, T. Dudmeyer, R. Paschotta, R. Hövel, M. Moser, S. Erhard, M. Karszewski, A. Giesen, and U. Keller, Opt. Lett. 25, 859 (2000).
[CrossRef]

F. Brunner, G. J. Spühler, J. Aus der Au, L. Krainer, F. Mourier-Genoud, R. Paschotta, N. Lichtenstein, S. Weiss, C. Harder, A. A. Lagatsky, A. Abdolvand, N. V. Kuleshov, and U. Keller, Opt. Lett. 25, 1119 (2000).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

B. Braun, C. Hönninger, G. Zhang, U. Keller, F. Heine, T. Kellner, and G. Huber, Opt. Lett. 21, 1567 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Kellner, T.

Knowles, D. S.

Kolev, V. Z.

M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
[CrossRef]

Kopf, D.

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Krainer, L.

Kuleshov, N. V.

Lagatsky, A. A.

Lederer, M. J.

M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
[CrossRef]

Lichtenstein, N.

Liu, Y.

P. Dekker, J. M. Dawes, J. A. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Commun. 195, 431 (2001).
[CrossRef]

P. Wang, P. Dekker, J. Dawes, J. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Lett. 25, 731 (2000).
[CrossRef]

Lu, B.

Luther-Davies, B.

M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
[CrossRef]

Matuschek, N.

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Morier-Genoud, F.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Moser, M.

J. Aus der Au, G. J. Spühler, T. Dudmeyer, R. Paschotta, R. Hövel, M. Moser, S. Erhard, M. Karszewski, A. Giesen, and U. Keller, Opt. Lett. 25, 859 (2000).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Mougel, F.

Mourier-Genoud, F.

Mourou, G.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Nees, J.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Paschotta, R.

Piper, J.

Piper, J. A.

P. Dekker, J. M. Dawes, J. A. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Commun. 195, 431 (2001).
[CrossRef]

Salin, F.

Seeber, W.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

Spühler, G. J.

Stegeman, G. I.

G. I. Stegeman, D. J. Hagan, and L. Torner, Opt. Quantum Electron. 28, 1691 (1996).
[CrossRef]

Tan, H. H.

M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
[CrossRef]

Teisseire, B.

G. Aka, N. Viegas, B. Teisseire, A. Kahn-Harari, and J. Godard, J. Mater. Chem. 5, 583 (1995).

Torner, L.

G. I. Stegeman, D. J. Hagan, and L. Torner, Opt. Quantum Electron. 28, 1691 (1996).
[CrossRef]

Viegas, N.

G. Aka, N. Viegas, B. Teisseire, A. Kahn-Harari, and J. Godard, J. Mater. Chem. 5, 583 (1995).

Vivien, D.

Wang, J.

P. Dekker, J. M. Dawes, J. A. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Commun. 195, 431 (2001).
[CrossRef]

P. Wang, P. Dekker, J. Dawes, J. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Lett. 25, 731 (2000).
[CrossRef]

Wang, P.

Weingarten, K.

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

Weiss, S.

Zhang, G.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

B. Braun, C. Hönninger, G. Zhang, U. Keller, F. Heine, T. Kellner, and G. Huber, Opt. Lett. 21, 1567 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Phys. B (1)

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. Mourou, I. Johannsen, A. Giessen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

U. Keller, K. Weingarten, F. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
[CrossRef]

J. Lumin. (1)

A. Brenier, J. Lumin. 91, 121 (2000).
[CrossRef]

J. Mater. Chem. (1)

G. Aka, N. Viegas, B. Teisseire, A. Kahn-Harari, and J. Godard, J. Mater. Chem. 5, 583 (1995).

J. Opt. Soc. Am. B (1)

J. Phys. D (1)

M. J. Lederer, V. Z. Kolev, B. Luther-Davies, H. H. Tan, and C. Jagadish, J. Phys. D 34, 2455 (2001), and references therein.
[CrossRef]

Opt. Commun. (1)

P. Dekker, J. M. Dawes, J. A. Piper, Y. Liu, and J. Wang, Opt. Commun. 195, 431 (2001).
[CrossRef]

Opt. Lett. (5)

Opt. Quantum Electron. (1)

G. I. Stegeman, D. J. Hagan, and L. Torner, Opt. Quantum Electron. 28, 1691 (1996).
[CrossRef]

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.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Cavity layout of the SESAM mode-locked Yb:YAB laser. P1P4, SF14 prisms; M1M4, mirrors; OC, output coupler; ii, ion implanted.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Autocorrelation (AC) of the shortest pulses (far off phase matching) together with that of an ideal sech2 pulse. (b) Corresponding infrared spectrum. From Δλir=5.75 nm and τFWHM=198 fs we calculate ΔντFWHM=0.315. (c) Spectrum of green pulses (a few degrees off phase matching).

Fig. 3
Fig. 3

(a) Autocorrelation (AC) of the infrared pulses (on phase matching). (b), (c) Corresponding infrared and green spectra, respectively.

Metrics