Abstract

Performance characteristics of a microwave-discharge ArXe waveguide laser are described, including unoptimized efficiencies greater than 0.5%. Experimental results obtained with a wavelength-selective cavity show that high-pressure ArXe systems are capable of operation at 2.03 and 2.6 μm with efficiencies comparable with that normally observed at 1.73 μm. 8-μsec pulse durations are achieved with the use of gas additives, suggesting the feasibility of quasi-cw operation. Pulse-repetition rates exceeding 1 MHz in burst-mode operation are also reported.

© 1988 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).
  2. F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
    [Crossref]
  3. L. A. Newman, T. A. DeTemple, Appl. Phys. Lett. 27, 678 (1975).
    [Crossref]
  4. N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
    [Crossref]
  5. F. S. Collier, P. Labastie, M. Maillet, M. Michon, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1129 (1984).
  6. R. J. DeYoung, N. W. Jalufka, F. Hohl, Appl. Phys. Lett. 30, 19 (1977).
    [Crossref]
  7. C. P. Christensen, C. Gordon, C. Moutoulas, B. J. Feldman, Opt. Lett. 12, 169 (1987).
    [Crossref] [PubMed]
  8. S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
    [Crossref]
  9. V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
    [Crossref]

1987 (2)

C. P. Christensen, C. Gordon, C. Moutoulas, B. J. Feldman, Opt. Lett. 12, 169 (1987).
[Crossref] [PubMed]

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

1985 (2)

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

1984 (1)

F. S. Collier, P. Labastie, M. Maillet, M. Michon, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1129 (1984).

1982 (1)

N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).

1979 (1)

S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
[Crossref]

1977 (1)

R. J. DeYoung, N. W. Jalufka, F. Hohl, Appl. Phys. Lett. 30, 19 (1977).
[Crossref]

1975 (1)

L. A. Newman, T. A. DeTemple, Appl. Phys. Lett. 27, 678 (1975).
[Crossref]

Baranov, V. V.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

Basov, N. G.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).

Bunkin, F. V.

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

Christensen, C. P.

Chugunov, A. Y.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

Chugunov, A. Yu.

N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).

Collier, F. S.

F. S. Collier, P. Labastie, M. Maillet, M. Michon, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1129 (1984).

Danilychev, V. A.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).

Derzhiev, V. I.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

DeTemple, T. A.

S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
[Crossref]

L. A. Newman, T. A. DeTemple, Appl. Phys. Lett. 27, 678 (1975).
[Crossref]

DeYoung, R. J.

R. J. DeYoung, N. W. Jalufka, F. Hohl, Appl. Phys. Lett. 30, 19 (1977).
[Crossref]

Dudin, A. Y.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

Feldman, B. J.

Fomin, E. A.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

Gordon, C.

Hohl, F.

R. J. DeYoung, N. W. Jalufka, F. Hohl, Appl. Phys. Lett. 30, 19 (1977).
[Crossref]

Jalufka, N. W.

R. J. DeYoung, N. W. Jalufka, F. Hohl, Appl. Phys. Lett. 30, 19 (1977).
[Crossref]

Kholin, I. V.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).

Koval, N. N.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

Labastie, P.

F. S. Collier, P. Labastie, M. Maillet, M. Michon, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1129 (1984).

Lawton, S. A.

S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
[Crossref]

Maillet, M.

F. S. Collier, P. Labastie, M. Maillet, M. Michon, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1129 (1984).

Mesyats, G. A.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

Michon, M.

F. S. Collier, P. Labastie, M. Maillet, M. Michon, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1129 (1984).

Moutoulas, C.

Newman, L. A.

S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
[Crossref]

L. A. Newman, T. A. DeTemple, Appl. Phys. Lett. 27, 678 (1975).
[Crossref]

Prokhorov, A. M.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

Richards, J. B.

S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
[Crossref]

Skakun, V. S.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

Specht, L.

S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
[Crossref]

Tarasenko, V. F.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

Tolkachev, V. S.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

Ustinovskii, N. N.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

Ustrinoskii, N. N.

N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).

Yakovlenko, S. I.

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

Zayarnyi, D. A.

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (2)

L. A. Newman, T. A. DeTemple, Appl. Phys. Lett. 27, 678 (1975).
[Crossref]

R. J. DeYoung, N. W. Jalufka, F. Hohl, Appl. Phys. Lett. 30, 19 (1977).
[Crossref]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

N. G. Basov, V. V. Baranov, A. Y. Chugunov, V. A. Danilychev, A. Y. Dudin, I. V. Kholin, N. N. Ustinovskii, D. A. Zayarnyi, IEEE J. Quantum Electron. QE-21, 1756 (1985).
[Crossref]

F. S. Collier, P. Labastie, M. Maillet, M. Michon, IEEE J. Quantum Electron. QE-19, 1129 (1984).

J. Appl. Phys. (1)

S. A. Lawton, J. B. Richards, L. A. Newman, L. Specht, T. A. DeTemple, J. Appl. Phys. 50, 3888 (1979).
[Crossref]

Opt. Lett. (1)

Sov. J. Quantum Electron. (2)

V. I. Derzhiev, N. N. Koval, G. A. Mesyats, A. M. Prokhorov, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, V. S. Tolkachev, E. A. Fomin, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 17, 269 (1987).
[Crossref]

F. V. Bunkin, V. I. Derzhiev, G. A. Mesyats, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, S. I. Yakovlenko, Sov. J. Quantum Electron. 15, 575 (April1985).
[Crossref]

Sov. Tech. Phys. Lett. (1)

N. G. Basov, V. A. Danilychev, N. N. Ustrinoskii, I. V. Kholin, A. Yu. Chugunov, Sov. Tech. Phys. Lett. 8, 256 (1982).

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 (8)

Fig. 1
Fig. 1

Geometry used for microwave excitation of the waveguide ArXe laser.

Fig. 2
Fig. 2

Temporal dependence of the microwave pump power deposited into the discharge (1300 W/division) and the predominantly 1.73-μm laser emission obtained with a dielectric mirror output coupler (6 W/division). Horizontal scale is 200 nsec/division.

Fig. 3
Fig. 3

Atomic-xenon transitions utilized in ArXe-laser operation.

Fig. 4
Fig. 4

Wavelength-dispersive optical cavity incorporating an infrared grating.

Fig. 5
Fig. 5

Temporal dependence of the microwave pump pulse and laser emission obtained by tuning the cavity of Fig. 4 to resonance at 1.73, 2.02, and 2.6 μm. Horizontal scale is 200 nsec/division.

Fig. 6
Fig. 6

Laser pulse energy obtained with the wavelength-dispersive cavity at 1.73, 2.02, and 2.6 μm.

Fig. 7
Fig. 7

Burst-mode excitation of the waveguide laser with predominantly 1.73-μm output. Upper trace, microwave pump power; lower trace, laser emission. Horizontal scale is 1 μsec/division.

Fig. 8
Fig. 8

Quasi-cw operation with an Ar/Xe/SF6 = 1000/10/2.5 mixture at 100 Torr. Upper trace, microwave pump power; lower trace, 1.73-μm laser output. Horizontal scale is 2 μsec/div.

Metrics