Abstract

A highly efficient diode-end-pumped femtosecond Yb:yttrium aluminum garnet (YAG) ceramic laser was demonstrated. Pumped by a 968 nm fiber-coupled diode laser, 1.9 W mode-locked output power at a repetition rate of 64.27 MHz was obtained with 3.5 W absorbed pump power, corresponding to a slope efficiency of 76%. Our measurement showed that the pulse duration was 418 fs with the central wavelength of 1048 nm.

© 2010 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. Lacovara, H. K. Choi, C. A. Wang, R. L. Aggarwal, and T. Y. Fan, Opt. Lett. 16, 1089 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
    [CrossRef]
  3. J. Aus der Au, G. J. Spühler, T. Südmeyer, R. Paschotta, R. Hövel, M. Moser, S. Erhard, M. Karszewski, A. Giesen, and U. Keller, Opt. Lett. 25, 859 (2000).
    [CrossRef]
  4. J. Neuhaus, D. Baure, J. Zhang, A. Killi, J. Kleinbauer, M. Kumkar, S. Weiler, M. Guina, D. H. Sutter, and T. Dekorsy, Opt. Express 16, 20530 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
    [CrossRef]
  6. A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).
  7. J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
    [CrossRef]
  8. J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Lett. 32, 1890 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
    [CrossRef]
  10. S. Nakamura, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2149 (2008).
    [CrossRef]
  11. J. Dong, K. Ueda, A. Shirakawa, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 15, 14516 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. H. Yoshioka, S. Nakamura, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Express 17, 8919 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. A. Lucca, G. Debourg, M. Jacquemet, F. Druon, F. Balembois, P. Georges, P. Camy, J. L. Doualan, and R. Moncorgé, Opt. Lett. 29, 2767 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. F. Thibault, D. Pelenc, F. Druon, Y. Zaouter, M. Jacquemet, and P. Georges, Opt. Lett. 31, 1555 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]

2009

2008

J. Neuhaus, D. Baure, J. Zhang, A. Killi, J. Kleinbauer, M. Kumkar, S. Weiler, M. Guina, D. H. Sutter, and T. Dekorsy, Opt. Express 16, 20530 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
[CrossRef]

S. Nakamura, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2149 (2008).
[CrossRef]

2007

2006

F. Thibault, D. Pelenc, F. Druon, Y. Zaouter, M. Jacquemet, and P. Georges, Opt. Lett. 31, 1555 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
[CrossRef]

2004

2003

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

2000

1998

D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
[CrossRef]

1991

Aggarwal, R. L.

Akchurin, M. Sh.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Alshits, V. I.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Aus der Au, J.

Bagayev, S. N.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Balda, R.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Balembois, F.

Baure, D.

Bruesselbach, H.

D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
[CrossRef]

Byren, R. W.

D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
[CrossRef]

Camy, P.

Choi, H. K.

Debourg, G.

Dekorsy, T.

Dong, J.

Doualan, J. L.

Druon, F.

Eichler, H. J.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Erhard, S.

Fan, T. Y.

Fernandez, J.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Gabler, V.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Georges, P.

Giesen, A.

Guina, M.

Hövel, R.

Jacquemet, M.

Kaminskii, A. A.

J. Dong, K. Ueda, A. Shirakawa, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 15, 14516 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Lett. 32, 1890 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
[CrossRef]

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Karszewski, M.

Keller, U.

Killi, A.

Kleinbauer, J.

Kumkar, M.

Lacovara, P.

Lu, J.

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Lucca, A.

Mangir, M.

D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
[CrossRef]

Matsubara, Y.

S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
[CrossRef]

S. Nakamura, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2149 (2008).
[CrossRef]

Moncorgé, R.

Moser, M.

Musha, M.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Nakamura, S.

H. Yoshioka, S. Nakamura, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Express 17, 8919 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

S. Nakamura, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2149 (2008).
[CrossRef]

S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
[CrossRef]

Neuhaus, J.

Ogawa, T.

H. Yoshioka, S. Nakamura, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Express 17, 8919 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
[CrossRef]

S. Nakamura, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2149 (2008).
[CrossRef]

Paschotta, R.

Pelenc, D.

Reeder, R.

D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
[CrossRef]

Shirakawa, A.

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Lett. 32, 1890 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, K. Ueda, A. Shirakawa, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 15, 14516 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

Spühler, G. J.

Südmeyer, T.

Sumida, D. S.

D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
[CrossRef]

Sutter, D. H.

Takaichi, K.

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Thibault, F.

Ueda, K.

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Lett. 32, 1890 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, K. Ueda, A. Shirakawa, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 15, 14516 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

Uematsu, T.

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Wada, S.

H. Yoshioka, S. Nakamura, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Express 17, 8919 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

S. Nakamura, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2149 (2008).
[CrossRef]

S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
[CrossRef]

Wang, C. A.

Weiler, S.

Yagi, H.

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Lett. 32, 1890 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, K. Ueda, A. Shirakawa, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 15, 14516 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

Yanagitani, T.

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Lett. 32, 1890 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, K. Ueda, A. Shirakawa, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 15, 14516 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
[CrossRef]

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

Yoshioka, H.

H. Yoshioka, S. Nakamura, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Express 17, 8919 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
[CrossRef]

Zaouter, Y.

Zhang, J.

Appl. Phys. Lett.

J. Dong, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 89, 091114 (2006).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys.

S. Nakamura, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 2149 (2008).
[CrossRef]

Kristallografiya

A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, V. I. Alshits, K. Ueda, K. Takaichi, J. Lu, T. Uematsu, M. Musha, A. Shirakawa, V. Gabler, H. J. Eichler, H. Yagi, T. Yanagitani, S. N. Bagayev, J. Fernandez, and R. Balda, Kristallografiya 48, 562 (2003).

Opt. Commun.

S. Nakamura, H. Yoshioka, Y. Matsubara, T. Ogawa, and S. Wada, Opt. Commun. 281, 4411 (2008).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Status Solidi A

K. Takaichi, H. Yagi, J. Lu, A. Shirakawa, K. Ueda, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Phys. Status Solidi A 200, R5 (2003).
[CrossRef]

Proc. SPIE

D. S. Sumida, H. Bruesselbach, R. W. Byren, M. Mangir, and R. Reeder, Proc. SPIE 3265, 100 (1998).
[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

Schematic of the mode-locked Yb:YAG ceramic laser: LD, high brightness fiber coupled laser diode; M1 and M3, concave mirrors with ROC of 200 mm; M2, concave mirror with ROC of 300 mm; M4, plane high reflection mirror; OC, output coupler.

Fig. 2
Fig. 2

Average output power versus absorbed pump power of the mode-locked Yb:YAG ceramic laser with output couplings of 2.5% (triangles) and 1% (circles). The cw mode-locking thresholds are indicated by arrows.

Fig. 3
Fig. 3

Intensity autocorrelation traces of the mode-locking laser pulses with 1.9 W average power. The experimental data are shown by the solid curve, and the sech 2 -fitting curve is shown by the dashed curve. Inset, the corresponding laser spectrum.

Fig. 4
Fig. 4

The rf spectrum at fundamental repetition frequency of the 418 fs pulse train from the mode-locked Yb:YAG ceramic laser. Inset, resolution bandwidth (Res. BW) of 100 kHz and span of 300 MHz.

Metrics