Abstract

We demonstrate a laser-diode pumped efficient triwavelength laser at about 1.06μm with a Nd-doped yttrium gallium garnet crystal for the first time, to our knowledge. Continuous wave output power of 7.15W was achieved under an absorbed pump power of 14.1W, corresponding to the slope efficiency of 52.7%. With Cr:YAG as the saturable absorber, passive Q-switching performance was obtained. The shortest pulse width, largest pulse energy, and highest peak power were obtained at 3.1ns, 153.8μJ, and 46.6kW, respectively. The laser spectrum was found to be a triwavelength, with respective wavelengths of 1062.1, 1060.3, and 1058.9nm, and three laser transitions were assigned.

© 2010 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. A. Giesting and A. M. Hofmeister, Phys. Rev. B 65, 144305 (2002).
    [CrossRef]
  2. A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
    [CrossRef]
  3. F. Xiao, K. Alameh, and Y. T. Lee, Opt. Express 17, 23123 (2009).
    [CrossRef]
  4. D. R. Dykaar and S. B. Darack, Opt. Lett. 18, 634 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. J. M. Evans, D. E. Spence, D. Burns, and W. Sibbett, Opt. Lett. 18, 1074 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. M. D. Pelusi, H. F. Liu, D. Novak, and Y. Ogawa, Appl. Phys. Lett. 71, 449 (1997).
    [CrossRef]
  7. G. Q. Xie, D. Y. Tang, H. Luo, H. J. Zhang, H. H. Yu, J. Y. Wang, X. T. Tao, M. H. Jiang, and L. J. Qian, Opt. Lett. 33, 1872 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. B. M. Walsh, J. M. McMahon, W. C. Edwards, Norman P. Barnes, R. W. Equall, and R. L. Hutcheson, J. Opt. Soc. Am. B 19, 2893 (2002).
    [CrossRef]
  9. K. Meiners-Hagen, R. Schödel, F. Pollinger, and A. Abou-Zeid, Meas. Sci. Rev. 9, 16 (2009).
    [CrossRef]
  10. A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
    [CrossRef]
  11. H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, X. Y. Zhang, R. J. Lan, and M. H. Jiang, Appl. Phys. Lett. 94, 041126 (2009).
    [CrossRef]
  12. M. J. Weber, Handbook of Lasers (CRC, 2001).
  13. A. A. Karninskii, Laser Crystals (Springer-Verlag, 1980).
  14. J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Lett. 4, 182 (1964).
    [CrossRef]
  15. J. J. Zayhowski and C. Dill III, Opt. Lett. 19, 1427 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, Z. B. Shi, X. Y. Zhang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 34, 151 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  17. J. Dong and K. Lu, Phys. Rev. B 43, 8808 (1991).
    [CrossRef]

2010 (1)

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

2009 (4)

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, X. Y. Zhang, R. J. Lan, and M. H. Jiang, Appl. Phys. Lett. 94, 041126 (2009).
[CrossRef]

K. Meiners-Hagen, R. Schödel, F. Pollinger, and A. Abou-Zeid, Meas. Sci. Rev. 9, 16 (2009).
[CrossRef]

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, Z. B. Shi, X. Y. Zhang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 34, 151 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

F. Xiao, K. Alameh, and Y. T. Lee, Opt. Express 17, 23123 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

2002 (2)

1997 (1)

M. D. Pelusi, H. F. Liu, D. Novak, and Y. Ogawa, Appl. Phys. Lett. 71, 449 (1997).
[CrossRef]

1994 (1)

1993 (2)

1991 (1)

J. Dong and K. Lu, Phys. Rev. B 43, 8808 (1991).
[CrossRef]

1976 (1)

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

1964 (1)

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

Abou-Zeid, A.

K. Meiners-Hagen, R. Schödel, F. Pollinger, and A. Abou-Zeid, Meas. Sci. Rev. 9, 16 (2009).
[CrossRef]

Agnesi, A.

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Alameh, K.

Arcangeli, A.

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Bagdasarov, Kh. S.

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

Barnes, Norman P.

Bogomolova, G. A.

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

Burns, D.

Darack, S. B.

Dill, C.

Dong, J.

J. Dong and K. Lu, Phys. Rev. B 43, 8808 (1991).
[CrossRef]

Dykaar, D. R.

Edwards, W. C.

Equall, R. W.

Evans, J. M.

Geusic, J. E.

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

Giesting, P. A.

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

Gritsenko, M. M.

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

Hofmeister, A. M.

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

Hutcheson, R. L.

Jia, Z.

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Jiang, M. H.

Kaminskii, A. A.

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

Karninskii, A. A.

A. A. Karninskii, Laser Crystals (Springer-Verlag, 1980).

Kevorkov, A. M.

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

Lan, R. J.

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, X. Y. Zhang, R. J. Lan, and M. H. Jiang, Appl. Phys. Lett. 94, 041126 (2009).
[CrossRef]

Lee, Y. T.

Liu, H. F.

M. D. Pelusi, H. F. Liu, D. Novak, and Y. Ogawa, Appl. Phys. Lett. 71, 449 (1997).
[CrossRef]

Lu, K.

J. Dong and K. Lu, Phys. Rev. B 43, 8808 (1991).
[CrossRef]

Luo, H.

Marcos, H. M.

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

McMahon, J. M.

Meiners-Hagen, K.

K. Meiners-Hagen, R. Schödel, F. Pollinger, and A. Abou-Zeid, Meas. Sci. Rev. 9, 16 (2009).
[CrossRef]

Novak, D.

M. D. Pelusi, H. F. Liu, D. Novak, and Y. Ogawa, Appl. Phys. Lett. 71, 449 (1997).
[CrossRef]

Ogawa, Y.

M. D. Pelusi, H. F. Liu, D. Novak, and Y. Ogawa, Appl. Phys. Lett. 71, 449 (1997).
[CrossRef]

Pelusi, M. D.

M. D. Pelusi, H. F. Liu, D. Novak, and Y. Ogawa, Appl. Phys. Lett. 71, 449 (1997).
[CrossRef]

Pirzio, F.

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Pollinger, F.

K. Meiners-Hagen, R. Schödel, F. Pollinger, and A. Abou-Zeid, Meas. Sci. Rev. 9, 16 (2009).
[CrossRef]

Qian, L. J.

Reali, G.

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Schödel, R.

K. Meiners-Hagen, R. Schödel, F. Pollinger, and A. Abou-Zeid, Meas. Sci. Rev. 9, 16 (2009).
[CrossRef]

Shi, Z. B.

Sibbett, W.

Spence, D. E.

Tang, D. Y.

Tao, X.

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Tao, X. T.

Tonelli, M.

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Van Uitert, L. G.

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

Vylegzhanin, D. N.

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

Walsh, B. M.

Wang, J. Y.

Wang, Z. P.

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, X. Y. Zhang, R. J. Lan, and M. H. Jiang, Appl. Phys. Lett. 94, 041126 (2009).
[CrossRef]

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, Z. B. Shi, X. Y. Zhang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 34, 151 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Weber, M. J.

M. J. Weber, Handbook of Lasers (CRC, 2001).

Xiao, F.

Xie, G. Q.

Yu, H. H.

Yu, Y. G.

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, X. Y. Zhang, R. J. Lan, and M. H. Jiang, Appl. Phys. Lett. 94, 041126 (2009).
[CrossRef]

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, Z. B. Shi, X. Y. Zhang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 34, 151 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Zayhowski, J. J.

Zhang, H. J.

Zhang, X. Y.

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, X. Y. Zhang, R. J. Lan, and M. H. Jiang, Appl. Phys. Lett. 94, 041126 (2009).
[CrossRef]

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, Z. B. Shi, X. Y. Zhang, and M. H. Jiang, Opt. Lett. 34, 151 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Phys. B (1)

A. Agnesi, F. Pirzio, G. Reali, A. Arcangeli, M. Tonelli, Z. Jia, and X. Tao, Appl. Phys. B 99, 135 (2010).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (3)

H. H. Yu, H. J. Zhang, Z. P. Wang, J. Y. Wang, Y. G. Yu, X. Y. Zhang, R. J. Lan, and M. H. Jiang, Appl. Phys. Lett. 94, 041126 (2009).
[CrossRef]

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

M. D. Pelusi, H. F. Liu, D. Novak, and Y. Ogawa, Appl. Phys. Lett. 71, 449 (1997).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Meas. Sci. Rev. (1)

K. Meiners-Hagen, R. Schödel, F. Pollinger, and A. Abou-Zeid, Meas. Sci. Rev. 9, 16 (2009).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (5)

Phys. Rev. B (2)

J. Dong and K. Lu, Phys. Rev. B 43, 8808 (1991).
[CrossRef]

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

Phys. Status Solidi A (1)

A. A. Kaminskii, G. A. Bogomolova, D. N. Vylegzhanin, Kh. S. Bagdasarov, A. M. Kevorkov, and M. M. Gritsenko, Phys. Status Solidi A 38, 409 (1976).
[CrossRef]

Other (2)

M. J. Weber, Handbook of Lasers (CRC, 2001).

A. A. Karninskii, Laser Crystals (Springer-Verlag, 1980).

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

Experimental configuration of the Nd:YGG laser.

Fig. 2
Fig. 2

Average output powers versus absorbed pump power.

Fig. 3
Fig. 3

Repetition rate and pulse width with the increase of absorbed pump power.

Fig. 4
Fig. 4

Pulse profile with a width of 3.1 ns . Inset, pulse trains with a repetition rate of 16.1 kHz .

Fig. 5
Fig. 5

Comparison of (a) spectrum of Nd:YGG laser and (b) spectrum of Nd:YAG laser.

Metrics