Abstract

We demonstrate a passively mode-locked thin-disk Yb:YAG laser that generates solitonlike pulses with durations that are continuously tunable in a very wide range from 3.3 to 89  ps or from 0.83 to 1.57  ps. The average powers are typically 12 W. Previously [Opt.  Lett.   25, 859 (2000)], only pulse durations in a narrow range near 0.7  ps could be obtained from such lasers because of the effect of spatial hole burning. We achieved this much wider range by constructing a laser cavity with two different angles of incidence on the thin disk, which greatly reduces the effect of spatial hole burning.

© 2001 Optical Society of America

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R. Paschotta, J. Au der Au, G. J. Spühler, S. Erhard, A. Giesen, and U. Keller, “Passive mode locking of thin-disk lasers: effects of spatial hole burning,” Appl. Phys. B (to be published).

Cited By

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Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Setup of the Yb:YAG thin-disk laser: M1, M8, flat mirrors; M2–M7, spherically curved mirrors.

Fig. 2
Fig. 2

Results obtained with the etalon, all at 12W average output power: (a) intensity autocorrelation and (b) optical spectrum of the pulses with minimum pulse duration τp=3.3 ps. (c) Sampling scope trace and (d) optical spectrum of the pulses with maximum duration τp=89 ps. The dotted curves show fits assuming a soliton sech2 pulse.

Fig. 3
Fig. 3

Results obtained without the etalon: Intensity autocorrelation of the pulses with minimum and maximum duration, τp=0.83 ps and τp=1.57 ps, respectively. Insets, corresponding optical spectra. The dotted curves show fits assuming a soliton sech2 pulse.

Fig. 4
Fig. 4

GDD of the GTI versus the width of the air gap, in a range as required for the longest pulses. Several regimes of stability or instability are indicated.

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