Abstract

We experimentally demonstrated femtosecond operation in a diode-pumped Yb:Y3Ga5O12 laser for the first time, to the best of our knowledge. By using Gires–Tournois interferometer mirrors for dispersion compensation and a semiconductor saturable absorber mirror for passive mode locking, pulses with a duration as short as 245 fs at the central wavelength of 1045 nm have been produced at a repetition rate of 64.3 MHz. Under the full pump power of 7 W, the maximum output power was 570 mW, with an average slope efficiency of 14.1%.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
    [CrossRef]
  2. E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
    [CrossRef]
  3. J. Tümmler, R. Jung, H. Stiel, P. V. Nickles, and W. Sandner, Opt. Lett. 34, 1378 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
    [CrossRef]
  5. C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
    [CrossRef]
  6. S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
    [CrossRef]
  7. B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
    [CrossRef]
  8. H. Liu, J. Nees, and G. Mourou, Opt. Lett. 26, 1723 (2001).
    [CrossRef]
  9. A.-L. Calendron, K. S. Wentsch, and M. J. Lederer, Opt. Express 16, 18838 (2008).
    [CrossRef]
  10. F. Druon, S. Chénais, P. Raybaut, F. Balembois, P. Georges, R. Gaumé, G. Aka, B. Viana, S. Mohr, and D. Kopf, Opt. Lett. 27, 197 (2002).
    [CrossRef]
  11. A. A. Lagatsky, A. R. Sarmani, C. T. A. Brown, W. Sibbett, V. E. Kisel, A. G. Selivanov, I. A. Denisov, A. E. Troshin, K. V. Yumashev, N. V. Kuleshov, V. N. Matrosov, T. A. Matrosova, and M. I. Kupchenko, Opt. Lett. 30, 3234 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. S. Rivier, X. Mateos, J. Liu, V. Petrov, U. Griebner, M. Zorn, M. Weyers, H. Zhang, J. Wang, and M. Jiang, Opt. Express 14, 11668 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. J. Boudeile, F. Druon, M. Hanna, P. Georges, Y. Zaouter, E. Cormier, J. Petit, P. Goldner, and B. Viana, Opt. Lett. 32, 1962 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. F. Friebel, F. Druon, J. Boudeile, D. N. Papadopoulos, M. Hanna, P. Georges, P. Camy, J. L. Doualan, A. Benayad, R. Moncorgé, C. Cassagne, and G. Boudebs, Opt. Lett. 34, 1474 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. M. Siebold, M. Hornung, R. Boedefeld, S. Podleska, S. Klingebiel, C. Wandt, F. Krausz, S. Karsch, R. Uecker, A. Jochmann, J. Hein, and M. C. Kaluza, Opt. Lett. 33, 2770 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
    [CrossRef]
  17. P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
    [CrossRef]
  18. I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
    [CrossRef]
  19. S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
    [CrossRef]
  20. V. E. Kisel, S. V. Kurilchik, A. S. Yasukevich, S. V. Grigoriev, S. A. Smirnova, and N. V. Kuleshov, Opt. Lett. 33, 2194 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]

2009

2008

2007

2006

2005

2004

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

2003

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

2002

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

F. Druon, S. Chénais, P. Raybaut, F. Balembois, P. Georges, R. Gaumé, G. Aka, B. Viana, S. Mohr, and D. Kopf, Opt. Lett. 27, 197 (2002).
[CrossRef]

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[CrossRef]

2001

1999

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

1993

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

1964

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Aka, G.

Balembois, F.

Benayad, A.

Biswal, S.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Boedefeld, R.

Boudebs, G.

Boudeile, J.

Bourdet, G.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Braun, A.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Brown, C. T. A.

Brunner, F.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Calendron, A. -L.

Camy, P.

Cassagne, C.

Chase, L. L.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Chénais, S.

Cormier, E.

DeLoach, L. D.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Denisov, I. A.

Doualan, J. L.

Druon, F.

Dujardin, C.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Friebel, F.

Garnier, N.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Gaumé, R.

Georges, P.

Geusic, J. E.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Giesen, A.

A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Giesting, P. A.

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[CrossRef]

Goldner, P.

Graf, M.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Griebner, U.

Grigoriev, S. V.

Güdel, H. U.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Guerassimova, N.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Hanna, M.

Heer, S.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Hein, J.

Hofmeister, A. M.

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[CrossRef]

Hönninger, C.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Hornung, M.

Innerhofer, E.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Jiang, M.

Jochmann, A.

Johannsen, I.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Jung, R.

Kaluza, M. C.

Kamenskikh, I. A.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Karsch, S.

Keller, U.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Kirm, M.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Kisel, V. E.

Klingebiel, S.

Kopf, D.

Krämer, K.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Krausz, F.

Krupke, W. F.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Kuleshov, N. V.

Kupchenko, M. I.

Kurilchik, S. V.

Kway, W. L.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Lagatsky, A. A.

Lederer, M. J.

Ledoux, G.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Li, D.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Liu, H.

Liu, J.

Marcos, H. M.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Mateos, X.

Matrosov, V. N.

Matrosova, T. A.

Mohr, S.

Moncorgé, R.

Morier-Genoud, F.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Moser, M.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Mourou, G.

Mourou, G. A.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Nees, J.

H. Liu, J. Nees, and G. Mourou, Opt. Lett. 26, 1723 (2001).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Nickles, P. V.

Papadopoulos, D. N.

Paschotta, R.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Payne, S. A.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Pedrini, C.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Petit, J.

Petrosyan, A.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Petrov, V.

Podleska, S.

Raybaut, P.

Rivier, S.

Sandner, W.

Sarmani, A. R.

Seeber, W.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Selivanov, A. G.

Sibbett, W.

Siebold, M.

Smirnova, S. A.

Smith, L. K.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

Spassky, D.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Speiser, J.

A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
[CrossRef]

Stiel, H.

Südmeyer, T.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Teng, H.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Torizuka, K.

S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
[CrossRef]

Troshin, A. E.

Tümmler, J.

Uecker, R.

Uemura, S.

S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
[CrossRef]

Van Uitert, L. G.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Viana, B.

Wandt, C.

Wang, J.

Wei, Z.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Wentsch, K. S.

Wermuth, M.

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

Weyers, M.

Yasukevich, A. S.

Yumashev, K. V.

Zaouter, Y.

Zhang, G.

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Zhang, H.

Zhou, B.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

Zorn, M.

Appl. Phys. B

C. Hönninger, R. Paschotta, M. Graf, F. Morier-Genoud, G. Zhang, M. Moser, S. Biswal, J. Nees, A. Braun, G. A. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, and U. Keller, Appl. Phys. B 69, 3 (1999).
[CrossRef]

Appl. Phys. Express

S. Uemura and K. Torizuka, Appl. Phys. Express 1, 012007 (2008).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Chin. Phys. Lett.

B. Zhou, Z. Wei, D. Li, H. Teng, and G. Bourdet, Chin. Phys. Lett. 26, 054208 (2009).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

L. D. DeLoach, S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 29, 1179 (1993).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

A. Giesen and J. Speiser, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 598 (2007).
[CrossRef]

Laser Phys. Lett.

E. Innerhofer, T. Südmeyer, F. Brunner, R. Paschotta, and U. Keller, Laser Phys. Lett. 1, 82 (2004).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Opt. Mater.

I. A. Kamenskikh, N. Guerassimova, C. Dujardin, N. Garnier, G. Ledoux, C. Pedrini, M. Kirm, A. Petrosyan, and D. Spassky, Opt. Mater. 24, 267 (2003).
[CrossRef]

Phys. Rev. B

S. Heer, M. Wermuth, K. Krämer, and H. U. Güdel, Phys. Rev. B 65, 125112 (2002).
[CrossRef]

P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
[CrossRef]

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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Room-temperature absorption and fluorescence spectra of Yb:YGG crystal.

Fig. 2
Fig. 2

Experimental setup of a femtosecond Yb:YGG laser.

Fig. 3
Fig. 3

Relationship between output and incident pump powers (average slope efficiency is 14.1%, shown as the straight line).

Fig. 4
Fig. 4

(a) Intensity autocorrelation trace of the pulse. The experimental data are shown by the solid curve and the sech 2 -fitting curve by the dashed curve. (b) The laser spectrum of mode-locking operation.

Metrics