Abstract

We experimentally demonstrated femtosecond operation in a diode-pumped Yb:Y3Ga5O12 laser for the first time, to the best of our knowledge. By using Gires–Tournois interferometer mirrors for dispersion compensation and a semiconductor saturable absorber mirror for passive mode locking, pulses with a duration as short as 245 fs at the central wavelength of 1045 nm have been produced at a repetition rate of 64.3 MHz. Under the full pump power of 7 W, the maximum output power was 570 mW, with an average slope efficiency of 14.1%.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
    [CrossRef]
  2. E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
    [CrossRef]
  3. J. Tümmler, R. Jung, H. Stiel, P. V. Nickles, and W. Sandner, Opt. Lett. 34, 1378 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
    [CrossRef]
  5. C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
    [CrossRef]
  6. S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
    [CrossRef]
  7. B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
    [CrossRef]
  8. H. Liu, J. Nees, and G. Mourou, Opt. Lett. 26, 1723 (2001).
    [CrossRef]
  9. A.-L. Calendron, K. S. Wentsch, and M. J. Lederer, Opt. Express 16, 18838 (2008).
    [CrossRef]
  10. F. Druon, S. Chénais, P. Raybaut, F. Balembois, P. Georges, R. Gaumé, G. Aka, B. Viana, S. Mohr, and D. Kopf, Opt. Lett. 27, 197 (2002).
    [CrossRef]
  11. A. A. Lagatsky, A. R. Sarmani, C. T. A. Brown, W. Sibbett, V. E. Kisel, A. G. Selivanov, I. A. Denisov, A. E. Troshin, K. V. Yumashev, N. V. Kuleshov, V. N. Matrosov, T. A. Matrosova, and M. I. Kupchenko, Opt. Lett. 30, 3234 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. S. Rivier, X. Mateos, J. Liu, V. Petrov, U. Griebner, M. Zorn, M. Weyers, H. Zhang, J. Wang, and M. Jiang, Opt. Express 14, 11668 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. J. Boudeile, F. Druon, M. Hanna, P. Georges, Y. Zaouter, E. Cormier, J. Petit, P. Goldner, and B. Viana, Opt. Lett. 32, 1962 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. F. Friebel, F. Druon, J. Boudeile, D. N. Papadopoulos, M. Hanna, P. Georges, P. Camy, J. L. Doualan, A. Benayad, R. Moncorgé, C. Cassagne, and G. Boudebs, Opt. Lett. 34, 1474 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. M. Siebold, M. Hornung, R. Boedefeld, S. Podleska, S. Klingebiel, C. Wandt, F. Krausz, S. Karsch, R. Uecker, A. Jochmann, J. Hein, and M. C. Kaluza, Opt. Lett. 33, 2770 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
    [CrossRef]
  17. P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
    [CrossRef]
  18. I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
    [CrossRef]
  19. S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
    [CrossRef]
  20. V. E. Kisel, S. V. Kurilchik, A. S. Yasukevich, S. V. Grigoriev, S. A. Smirnova, and N. V. Kuleshov, Opt. Lett. 33, 2194 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]

2009 (3)

2008 (4)

2007 (2)

2006 (1)

2005 (1)

2004 (1)

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

2003 (1)

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

2002 (3)

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

F. Druon, S. Chénais, P. Raybaut, F. Balembois, P. Georges, R. Gaumé, G. Aka, B. Viana, S. Mohr, and D. Kopf, Opt. Lett. 27, 197 (2002).
[CrossRef]

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[CrossRef]

2001 (1)

1999 (1)

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

1993 (1)

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

1964 (1)

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Aka, G.

Balembois, F.

Benayad, A.

Biswal, S.

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

Boedefeld, R.

Boudebs, G.

Boudeile, J.

Bourdet, G.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Braun, A.

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

Brown, C. T. A.

Brunner, F.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Calendron, A. -L.

Camy, P.

Cassagne, C.

Chase, L. L.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Chénais, S.

Cormier, E.

DeLoach, L. D.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Denisov, I. A.

Doualan, J. L.

Druon, F.

Dujardin, C.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Friebel, F.

Garnier, N.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Gaumé, R.

Georges, P.

Geusic, J. E.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Giesen, A.

A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
[CrossRef]

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

Giesting, P. A.

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[CrossRef]

Goldner, P.

Graf, M.

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

Griebner, U.

Grigoriev, S. V.

Güdel, H. U.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Guerassimova, N.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Hanna, M.

Heer, S.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Hein, J.

Hofmeister, A. M.

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[CrossRef]

Hönninger, C.

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

Hornung, M.

Innerhofer, E.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Jiang, M.

Jochmann, A.

Johannsen, I.

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

Jung, R.

Kaluza, M. C.

Kamenskikh, I. A.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Karsch, S.

Keller, U.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

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

Kirm, M.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Kisel, V. E.

Klingebiel, S.

Kopf, D.

Krämer, K.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Krausz, F.

Krupke, W. F.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Kuleshov, N. V.

Kupchenko, M. I.

Kurilchik, S. V.

Kway, W. L.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Lagatsky, A. A.

Lederer, M. J.

Ledoux, G.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Li, D.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Liu, H.

Liu, J.

Marcos, H. M.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Mateos, X.

Matrosov, V. N.

Matrosova, T. A.

Mohr, S.

Moncorgé, R.

Morier-Genoud, F.

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

Moser, M.

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

Mourou, G.

Mourou, G. A.

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

Nees, J.

H. Liu, J. Nees, and G. Mourou, Opt. Lett. 26, 1723 (2001).
[CrossRef]

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

Nickles, P. V.

Papadopoulos, D. N.

Paschotta, R.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

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

Payne, S. A.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Pedrini, C.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Petit, J.

Petrosyan, A.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Petrov, V.

Podleska, S.

Raybaut, P.

Rivier, S.

Sandner, W.

Sarmani, A. R.

Seeber, W.

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

Selivanov, A. G.

Sibbett, W.

Siebold, M.

Smirnova, S. A.

Smith, L. K.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Spassky, D.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Speiser, J.

A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
[CrossRef]

Stiel, H.

Südmeyer, T.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Teng, H.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Torizuka, K.

S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
[CrossRef]

Troshin, A. E.

Tümmler, J.

Uecker, R.

Uemura, S.

S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
[CrossRef]

Van Uitert, L. G.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Viana, B.

Wandt, C.

Wang, J.

Wei, Z.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Wentsch, K. S.

Wermuth, M.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Weyers, M.

Yasukevich, A. S.

Yumashev, K. V.

Zaouter, Y.

Zhang, G.

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

Zhang, H.

Zhou, B.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Zorn, M.

Appl. Phys. B (1)

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

Appl. Phys. Express (1)

S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Chin. Phys. Lett. (1)

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

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

A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
[CrossRef]

Laser Phys. Lett. (1)

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (8)

Opt. Mater. (1)

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (2)

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Room-temperature absorption and fluorescence spectra of Yb:YGG crystal.

Fig. 2
Fig. 2

Experimental setup of a femtosecond Yb:YGG laser.

Fig. 3
Fig. 3

Relationship between output and incident pump powers (average slope efficiency is 14.1%, shown as the straight line).

Fig. 4
Fig. 4

(a) Intensity autocorrelation trace of the pulse. The experimental data are shown by the solid curve and the sech 2 -fitting curve by the dashed curve. (b) The laser spectrum of mode-locking operation.

Metrics