Abstract

Cw-operation, gain-switched, and passively Q-switched mode locking of Cr4+:YAG microchip lasers with output powers of several hundred milliwatts is demonstrated experimentally in the eye-safe region near 1.5 μm. Requirements for cw mode locking of such lasers are investigated by numerical simulations.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. J. Zayhowski and A. Mooradian, Opt. Lett. 14, 24 (1989).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
    [CrossRef]
  3. U. Keller, K. J. Weingarten, F. X. Kärtner, D. Kopf, B. Braun, I. D. Jung, R. Fluck, C. Hönninger, N. Matuschek, and J. Aus der Au, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 435 (1996).
    [CrossRef]
  4. E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
    [CrossRef]
  5. E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
    [CrossRef]
  6. B. Braun, F. X. Kärtner, G. Zhang, M. Moser, and U. Keller, Opt. Lett. 22, 381 (1997).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. C. Hönninger, R. Paschotta, F. Morier-Genoud, M. Moser, and U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 16, 46 (1999).
    [CrossRef]
  8. S. Namiki, E. P. Ippen, H. A. Haus, and C. X. Yu, J. Opt. Soc. Am. B 14, 2099 (1997).
    [CrossRef]
  9. T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), paper CThD6.
  10. F. X. Kärtner, I. D. Jung, and U. Keller, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 540 (1996).
    [CrossRef]
  11. T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
    [CrossRef]

2000

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

1999

C. Hönninger, R. Paschotta, F. Morier-Genoud, M. Moser, and U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 16, 46 (1999).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

1997

1996

F. X. Kärtner, I. D. Jung, and U. Keller, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 540 (1996).
[CrossRef]

S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
[CrossRef]

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

1989

Aus der Au, J.

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

Barbier, D.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

Braun, B.

B. Braun, F. X. Kärtner, G. Zhang, M. Moser, and U. Keller, Opt. Lett. 22, 381 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

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

Cundiff, S. T.

S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
[CrossRef]

Cunningham, J. E.

S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
[CrossRef]

Fluck, R.

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

Haus, H. A.

Hönninger, C.

C. Hönninger, R. Paschotta, F. Morier-Genoud, M. Moser, and U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 16, 46 (1999).
[CrossRef]

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

Ippen, E. P.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

S. Namiki, E. P. Ippen, H. A. Haus, and C. X. Yu, J. Opt. Soc. Am. B 14, 2099 (1997).
[CrossRef]

Jan, W. Y.

S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
[CrossRef]

Jones, D. J.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

Joschko, M.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

Jung, I. D.

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

F. X. Kärtner, I. D. Jung, and U. Keller, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 540 (1996).
[CrossRef]

Kärtner, F. X.

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

B. Braun, F. X. Kärtner, G. Zhang, M. Moser, and U. Keller, Opt. Lett. 22, 381 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

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

F. X. Kärtner, I. D. Jung, and U. Keller, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 540 (1996).
[CrossRef]

T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), paper CThD6.

Keller, U.

C. Hönninger, R. Paschotta, F. Morier-Genoud, M. Moser, and U. Keller, J. Opt. Soc. Am. B 16, 46 (1999).
[CrossRef]

B. Braun, F. X. Kärtner, G. Zhang, M. Moser, and U. Keller, Opt. Lett. 22, 381 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

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

F. X. Kärtner, I. D. Jung, and U. Keller, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 540 (1996).
[CrossRef]

Knox, W. H.

S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
[CrossRef]

Kolodziejski, L. A.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

Koontz, E. M.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

Kopf, D.

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

Langlois, P.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

Matuschek, N.

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

Mooradian, A.

Morgner, U.

T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), paper CThD6.

Morier-Genoud, F.

Moser, M.

Namiki, S.

Paschotta, R.

Schibli, T. R.

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), paper CThD6.

Thoen, E. R.

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

Tsuda, S.

S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
[CrossRef]

Weingarten, K. J.

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

Yu, C. X.

Zayhowski, J. J.

Zhang, G.

Appl. Phys. B

T. R. Schibli, E. R. Thoen, F. X. Kärtner, and E. P. Ippen, Appl. Phys. B 70, S41 (2000).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, M. Joschko, P. Langlois, T. R. Schibli, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, Appl. Phys. Lett. 74, 3927 (1999).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

S. Tsuda, W. H. Knox, S. T. Cundiff, W. Y. Jan, and J. E. Cunningham, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 454 (1996).
[CrossRef]

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

F. X. Kärtner, I. D. Jung, and U. Keller, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2, 540 (1996).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

E. R. Thoen, E. M. Koontz, D. J. Jones, D. Barbier, F. X. Kärtner, E. P. Ippen, and L. A. Kolodziejski, IEEE Photon. Technol. Lett. 12, 149 (2000).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

Opt. Lett.

Other

T. R. Schibli, U. Morgner, and F. X. Kärtner, in Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America, Washington, D.C., 2000), paper CThD6.

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 (6)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup of the microchip laser. λ/2, half-wave plate; OC, output coupler; HR/SBR, high reflector or saturable Bragg reflector.

Fig. 2
Fig. 2

Cw output power plotted as a function of absorbed pump power for two different output-coupling mirrors.

Fig. 3
Fig. 3

Gain-switched operation of the microchip laser by use of a Q-switched pump source. The individual Kerr-lens mode-locked pulses below the Q-switch envelope are not resolved.

Fig. 4
Fig. 4

KLM of the microchip laser with a Q-switched pump source. Left, optical spectrum; right, intensity autocorrelation.

Fig. 5
Fig. 5

Passive Q-switched mode locking with a semiconductor saturable-absorber mirror. Left, Q-switch envelope; right, optical spectrum.

Fig. 6
Fig. 6

Results of a numerical simulation: Wcrit plotted as a function of the intracavity net dispersion per round trip for different thicknesses of an intracavity indium phosphide layer that is used as a two-photon absorber.

Metrics