Abstract

We demonstrate the operation of an ultralow-repetition-rate, high-peak-power, picosecond diode-pumped Nd:YVO4 passively mode-locked laser oscillator. Repetition rates lower than 1 MHz were achieved with the use of a new design for a multiple-pass cavity and a semiconductor saturable absorber. Long-term stable operation at 1.2 MHz with a pulse duration of 16.3 ps and an average output power of 470 mW, corresponding to 24-kW peak-power pulses, is reported. These are to our knowledge the lowest-repetition-rate high-peak-power pulses ever generated directly from a picosecond laser resonator without cavity dumping.

© 2003 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic of the laser cavity with the MPC consisting of four low-loss R>99.9 mirrors (two folding plane mirrors and two concave mirrors with R=2 m). OC, output coupler.

Fig. 2
Fig. 2

Photograph of the MPC concave mirrors with the beam spot pattern on them for the 1.2-MHz repetition-rate mode-locked Nd:YVO4 laser.

Fig. 3
Fig. 3

Oscilloscope trace of a fast photodiode, showing the mode-locked laser pulse train of 1.2 MHz of 810-ns separation.

Fig. 4
Fig. 4

Intensity autocorrelation trace showing a pulse duration of 16.3 ps assuming a Gaussian intensity profile.

Equations (2)

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κP ln mi>Tr/Tc,
Ep>Fsat,LAeff,LFsat,AAeff,AΔR1/2,

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