Abstract

By the introduction of high-doping Ce3+ ions, the upconversion fluorescence of Er3+ ions was reduced, and the energy-transfer efficiency from Yb3+ to Er3+ ions was enhanced significantly in Er:Yb:Ce:NaGd(WO4)2 crystals. End pumped by a diode laser at 970nm in a hemispherical cavity, a 2.0W quasi-cw laser at 1.51.6μm with slope efficiency of 19% and absorbed pump threshold of 2.0W was achieved in a 1.7-mm-thick c-cut Er:Yb:Ce:NaGd(WO4)2 crystal. The results show that the Er.:Yb:Ce:NaGd(WO4)2 crystal with high-doping Ce3+ ions is a potential gain medium for a low-threshold 1.51.6μm laser.

© 2008 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
    [CrossRef]
  2. P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
    [CrossRef]
  3. N. A. Tolstik, S. V. Kurilchik, V. E. Kisel, N. V. Kuleshov, V. V. Maltsev, O. V. Pilipenko, E. V. Koporulina, and N. I. Leonyuk, Opt. Lett. 32, 3233 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. S. Bjurshagen, P. Brynolfsson, V. Pasiskevicius, I. Parreu, M. C. Pujol, A. Pena, M. Aguilo, and F. Diaz, Appl. Opt. 47, 656 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. A. Schmidt, S. Rivier, G. Steinmeyer, J. H. Yim, W. B. Cho, S. Lee, F. Rotermund, M. C. Pujol, X. Mateos, M. Aguilo, F. Diaz, V. Petrov, and U. Griebner, Opt. Lett. 33, 729 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. A. Major, N. Langford, T. Graf, D. Burns, and A. I. Ferguson, Opt. Lett. 27, 1478 (2002).
    [CrossRef]
  7. J. H. Liu, V. Petrov, H. J. Zhang, J. Y. Wang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 32, 1728 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
    [CrossRef]
  9. B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
    [CrossRef]
  10. J. M. Cano-Torres, M. D. Serrano, C. Zaldo, M. Rico, X. Mateos, J. H. Liu, U. Griebner, V. Petrov, F. J. Valle, M. Galan, and G. Viera, J. Opt. Soc. Am. B 23, 2494 (2006).
    [CrossRef]
  11. N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).
  12. N. V. Kuleshov, A. A. Lagatsky, A. V. Podlipensky, V. P. Mikhailov, A. A. Kornienko, E. B. Dunina, S. Hartung, and G. Huber, J. Opt. Soc. Am. B 15, 1205 (1998).
    [CrossRef]
  13. S. Bjurshagen, J. E. Hellstrom, V. Pasiskevicius, M. C. Pujol, M. Aguilo, and F. Diaz, Appl. Opt. 45, 4715 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
    [CrossRef]
  15. S. Taccheo, P. Laporta, and C. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2621 (1996).
    [CrossRef]

2008 (2)

2007 (3)

2006 (4)

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

S. Bjurshagen, J. E. Hellstrom, V. Pasiskevicius, M. C. Pujol, M. Aguilo, and F. Diaz, Appl. Opt. 45, 4715 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

J. M. Cano-Torres, M. D. Serrano, C. Zaldo, M. Rico, X. Mateos, J. H. Liu, U. Griebner, V. Petrov, F. J. Valle, M. Galan, and G. Viera, J. Opt. Soc. Am. B 23, 2494 (2006).
[CrossRef]

2004 (1)

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

2002 (1)

1998 (1)

1996 (3)

S. Taccheo, P. Laporta, and C. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2621 (1996).
[CrossRef]

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

Aguilo, M.

Basset, G.

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

Benitez, J. M.

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

Bjurshagen, S.

Borel, C.

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

Brynolfsson, P.

Burns, D.

Burns, P. A.

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

Cano-Torres, J. M.

Chen, X. F.

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Chen, X. Y.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Chen, Y. J.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

Cho, W. B.

Couchaud, M.

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

Dawes, J. M.

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

Dekker, P.

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

Diaz, F.

Dunina, E. B.

Fan, J. D.

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Faure, N.

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

Ferguson, A. I.

Galan, M.

Gong, X. H.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

Graf, T.

Griebner, U.

Hartung, S.

Hellstrom, J. E.

Huang, J. H.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Huang, Y. D.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

Huber, G.

Jiang, H. D.

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

Jiang, M. H.

J. H. Liu, V. Petrov, H. J. Zhang, J. Y. Wang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 32, 1728 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Kisel, V. E.

Koporulina, E. V.

Kornienko, A. A.

Kuleshov, N. V.

Kurilchik, S. V.

Lagatsky, A. A.

Langford, N.

Laporta, P.

S. Taccheo, P. Laporta, and C. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2621 (1996).
[CrossRef]

Lee, S.

Lejus, A. M.

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

Leonyuk, N. I.

Liao, J. S.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Lin, Y. F.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

Ling, Z. C.

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Liu, J. H.

Lu, Q. M.

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Luo, Z. D.

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

Major, A.

Maltsev, V. V.

Mateos, X.

Mikhailov, V. P.

Parreu, I.

Pasiskevicius, V.

Pena, A.

Petrov, V.

Pilipenko, O. V.

Piper, J. A.

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

Podlipensky, A. V.

Pujol, M. C.

Rico, M.

Rivier, S.

Rotermund, F.

Schmidt, A.

Serrano, M. D.

Simondi-Teisseire, B.

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

Steinmeyer, G.

Svelto, C.

S. Taccheo, P. Laporta, and C. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2621 (1996).
[CrossRef]

Taccheo, S.

S. Taccheo, P. Laporta, and C. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2621 (1996).
[CrossRef]

Tan, Q. G.

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

Templier, R.

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

Tolstik, N. A.

Valle, F. J.

Viana, B.

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

Viera, G.

Vivien, D.

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

Wang, J. Y.

J. H. Liu, V. Petrov, H. J. Zhang, J. Y. Wang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 32, 1728 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

Wyon, C.

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

Xia, H. R.

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Yim, J. H.

Yu, Y. G.

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Zaldo, C.

Zhang, H. J.

J. H. Liu, V. Petrov, H. J. Zhang, J. Y. Wang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 32, 1728 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Appl. Opt. (2)

Appl. Phys. B (2)

J. H. Huang, X. H. Gong, Y. J. Chen, Y. F. Lin, J. S. Liao, X. Y. Chen, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. B 89, 73 (2007).
[CrossRef]

N. Faure, C. Borel, M. Couchaud, G. Basset, R. Templier, and C. Wyon, Appl. Phys. B 63, 593 (1996).

Appl. Phys. Lett. (2)

S. Taccheo, P. Laporta, and C. Svelto, Appl. Phys. Lett. 68, 2621 (1996).
[CrossRef]

Y. J. Chen, Y. F. Lin, X. H. Gong, Q. G. Tan, Z. D. Luo, and Y. D. Huang, Appl. Phys. Lett. 89, 241111 (2006).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (2)

P. A. Burns, J. M. Dawes, P. Dekker, J. A. Piper, H. D. Jiang, and J. Y. Wang, IEEE J. Quantum Electron. 40, 1575 (2004).
[CrossRef]

B. Simondi-Teisseire, B. Viana, A. M. Lejus, J. M. Benitez, D. Vivien, C. Borel, R. Templier, and C. Wyon, IEEE J. Quantum Electron. 32, 2004 (1996).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (2)

J. Phys. D (1)

J. D. Fan, H. J. Zhang, J. Y. Wang, Z. C. Ling, H. R. Xia, X. F. Chen, Y. G. Yu, Q. M. Lu, and M. H. Jiang, J. Phys. D 39, 1034 (2006).
[CrossRef]

Opt. Lett. (4)

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

RT-polarized absorption spectra of the Er:Yb:Ce:NGW crystal.

Fig. 2
Fig. 2

RT unpolarized upconversion fluorescence spectra of the Er:Yb:NGW and Er:Yb:Ce:NGW crystals. The exciting wavelength is 980 nm .

Fig. 3
Fig. 3

1.5 1.6 μ m laser output power versus absorbed pump power at 970 nm for the Er:Yb:Ce:NGW crystal.

Fig. 4
Fig. 4

Spectra of Er:Yb:Ce:NGW laser at absorbed pump power of 12.7 W for output couplers with different transmissions: (a) T = 1.0 % , (b) T = 1.8 % , (c) T = 3.8 % , (d) T = 5.8 % .

Fig. 5
Fig. 5

σ-polarized gain curves of the I 13 2 4 4 I 15 2 transition of Er 3 + ions in the Er:Yb:Ce:NGW crystal.

Metrics