Abstract

We report on an efficient diode-end-pumped polycrystalline Yb:Y2O3 ceramic laser. Continuous-wave output power of 4.2 W at 1078 nm was obtained under pump power of 19.5 W. The corresponding slope efficiency was 29%. The beam quality factor M2 at full pump power was measured to be 1.63. The threshold wavelengths of the laser at various output couplings were also investigated. It was found that the threshold wavelengths shifted 5 nm when the reflectivity of the output coupler changed from 90% to 99.9%, as caused by the strong reabsorption effect in the ceramic sample.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
    [CrossRef]
  2. A. Ikesue, T. Kinoshita, K. Kamata, and K. Yoshida, J. Am. Ceram. Soc. 78, 1033 (1995).
    [CrossRef]
  3. T. Yanagitani, H. Yagi, and M. Ichikawa, “Production of yttrium-aluminum-garnet fine powder,” Japanese patent 10–101333 (April 21, 1998).
  4. J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
    [CrossRef]
  5. J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
    [CrossRef]
  6. J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
    [CrossRef]
  7. J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
    [CrossRef]
  8. A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
    [CrossRef] [PubMed]
  9. A. A. Lagatsy, N. V. Kuleshov, and V. P. Mikhailov, Opt. Commun. 165, 71 (1999).
    [CrossRef]

2003

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

2002

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

2000

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

1999

A. A. Lagatsy, N. V. Kuleshov, and V. P. Mikhailov, Opt. Commun. 165, 71 (1999).
[CrossRef]

1995

A. Ikesue, T. Kinoshita, K. Kamata, and K. Yoshida, J. Am. Ceram. Soc. 78, 1033 (1995).
[CrossRef]

Akiyama, Y.

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

Bisson, J. F.

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

Bisson, J.-F.

Feng, Y.

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

Ichikawa, M.

T. Yanagitani, H. Yagi, and M. Ichikawa, “Production of yttrium-aluminum-garnet fine powder,” Japanese patent 10–101333 (April 21, 1998).

Ikesue, A.

A. Ikesue, T. Kinoshita, K. Kamata, and K. Yoshida, J. Am. Ceram. Soc. 78, 1033 (1995).
[CrossRef]

Kamata, K.

A. Ikesue, T. Kinoshita, K. Kamata, and K. Yoshida, J. Am. Ceram. Soc. 78, 1033 (1995).
[CrossRef]

Kaminskii, A. A.

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Kinoshita, T.

A. Ikesue, T. Kinoshita, K. Kamata, and K. Yoshida, J. Am. Ceram. Soc. 78, 1033 (1995).
[CrossRef]

Kong, J.

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

Kudryashov, A.

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Kuleshov, N. V.

A. A. Lagatsy, N. V. Kuleshov, and V. P. Mikhailov, Opt. Commun. 165, 71 (1999).
[CrossRef]

Lagatsy, A. A.

A. A. Lagatsy, N. V. Kuleshov, and V. P. Mikhailov, Opt. Commun. 165, 71 (1999).
[CrossRef]

Lu, J.

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Mikhailov, V. P.

A. A. Lagatsy, N. V. Kuleshov, and V. P. Mikhailov, Opt. Commun. 165, 71 (1999).
[CrossRef]

Murai, T.

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Musha, M.

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

Petrov, T. S.

Prabhu, M.

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Shen, D. Y.

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

Shirakawa, A.

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

Takaichi, K.

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Tang, D. Y.

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

Ueda, K.

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Uematsu, T.

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Xu, J.

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Yagi, H.

T. Yanagitani, H. Yagi, and M. Ichikawa, “Production of yttrium-aluminum-garnet fine powder,” Japanese patent 10–101333 (April 21, 1998).

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Yanagitani, T.

T. Yanagitani, H. Yagi, and M. Ichikawa, “Production of yttrium-aluminum-garnet fine powder,” Japanese patent 10–101333 (April 21, 1998).

A. Shirakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J.-F. Bisson, J. Lu, M. Musha, K. Ueda, T. Yanagitani, T. S. Petrov, and A. A. Kaminskii, Opt. Express 11, 2911 (2003), http://www.opticsexpress.org.
[CrossRef] [PubMed]

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

Yoneda, H.

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

Yoshida, K.

A. Ikesue, T. Kinoshita, K. Kamata, and K. Yoshida, J. Am. Ceram. Soc. 78, 1033 (1995).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, M. Prabhu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, A. A. Kaminskii, and A. Kudryashov, Appl. Phys. Lett. 78, 3586 (2000).
[CrossRef]

J. Kong, J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, K. Ueda, D. Y. Tang, D. Y. Shen, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Appl. Phys. Lett. 82, 2556 (2003).
[CrossRef]

J. Alloys Comp.

J. Lu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, Y. Akiyama, and A. A. Kaminskii, J. Alloys Comp. 340, 220 (2002).
[CrossRef]

J. Am. Ceram. Soc.

A. Ikesue, T. Kinoshita, K. Kamata, and K. Yoshida, J. Am. Ceram. Soc. 78, 1033 (1995).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys.

J. Lu, K. Takaichi, T. Uematsu, A. Shirakawa, M. Musha, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Jpn. J. Appl. Phys. 41, L1373 (2002).
[CrossRef]

J. F. Bisson, Y. Feng, A. Shirakawa, H. Yoneda, J. Lu, H. Yagi, T. Yanagitani, and K. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 42, L1025 (2003).
[CrossRef]

Opt. Commun.

A. A. Lagatsy, N. V. Kuleshov, and V. P. Mikhailov, Opt. Commun. 165, 71 (1999).
[CrossRef]

Opt. Express

Other

T. Yanagitani, H. Yagi, and M. Ichikawa, “Production of yttrium-aluminum-garnet fine powder,” Japanese patent 10–101333 (April 21, 1998).

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 (5)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic of the laser setup: LD, laser diode; L, coupling lenses; M1, cavity mirror; Yb:Y2O3, Yb:Y2O3 ceramic gain medium; M2, output coupler.

Fig. 2
Fig. 2

Output power versus pump power relationship of the laser.

Fig. 3
Fig. 3

Transverse laser beam profile at full pump power.

Fig. 4
Fig. 4

Laser threshold wavelength as a function of the reflectivity of the output coupler.

Fig. 5
Fig. 5

Absorption and emission spectra of the 8-at. % doping Yb:Y2O3 ceramic sample.

Metrics