Abstract

We present a high-power diode-pumped Yb:CaF2 laser operating at cryogenic temperature (77K). A laser output power of 97W at 1034nm was extracted for a pump power of 245W. The corresponding global extraction efficiency (versus absorbed pump power) is 65%. The laser small signal gain was found to be equal to 3.1. The laser wavelength could be tuned between 990 and 1052nm with peaks that correspond well to the structure of the gain cross-section spectra registered at low temperature.

© 2010 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
    [CrossRef]
  2. M. Siebold, S. Bock, U. Schramm, B. Xu, J. L. Doualan, P. Camy, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 97, 327 (2009).
    [CrossRef]
  3. 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]
  4. 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]
  5. J. Boudeile, J. Didierjean, P. Camy, J. L. Doualan, A. Benayad, V. Ménard, R. Moncorgé, F. Druon, F. Balembois, and P. Georges, Opt. Express 16, 10098 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
    [CrossRef]
  7. A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
    [CrossRef]
  8. G. A. Slack, Phys. Rev. 122, 1451 (1961).
    [CrossRef]
  9. R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
    [CrossRef]
  10. A. Pirri, D. Alderighi, G. Toci, M. Vannini, M. Nikl, and H. Sato, Opt. Express 17, 18312 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]

2009 (4)

M. Siebold, S. Bock, U. Schramm, B. Xu, J. L. Doualan, P. Camy, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 97, 327 (2009).
[CrossRef]

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

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]

A. Pirri, D. Alderighi, G. Toci, M. Vannini, M. Nikl, and H. Sato, Opt. Express 17, 18312 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2008 (2)

2007 (1)

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

2004 (1)

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

2003 (1)

R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
[CrossRef]

1961 (1)

G. A. Slack, Phys. Rev. 122, 1451 (1961).
[CrossRef]

Aggarwal, R. L.

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Alderighi, D.

Ališauskas, S.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Andriukaitis, G.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Balembois, F.

Baltuška, A.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Benayad, A.

Bock, S.

M. Siebold, S. Bock, U. Schramm, B. Xu, J. L. Doualan, P. Camy, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 97, 327 (2009).
[CrossRef]

Boedefeld, R.

Boudebs, G.

Boudeile, J.

Camy, P.

Cassagne, C.

Chann, B.

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Danielius, R.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Didierjean, J.

Doualan, J. L.

Druon, F.

Fan, T. Y.

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Fermann, M. E.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Fournier, D.

R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
[CrossRef]

Friebel, F.

Gaumé, R.

R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
[CrossRef]

Georges, P.

Giniunas, L.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Hanna, M.

Hein, J.

Hornung, M.

Irshad, A.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Jochmann, A.

Kaluza, M. C.

Karsch, S.

Klingebiel, S.

Krausz, F.

Lai, W. J.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Li, H.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Li, R.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Marcinkevicius, A.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Menard, V.

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

Ménard, V.

Moncorgé, R.

Nikl, M.

Ochoa, J. R.

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Papadopoulos, D. N.

Petit, V.

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

Phua, P. B.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Pirri, A.

Podleska, S.

Pugžlys, A.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Ripin, D. J.

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Roger, J. P.

R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
[CrossRef]

Sato, H.

Schramm, U.

M. Siebold, S. Bock, U. Schramm, B. Xu, J. L. Doualan, P. Camy, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 97, 327 (2009).
[CrossRef]

Sidorov, D.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Siebold, M.

Slack, G. A.

G. A. Slack, Phys. Rev. 122, 1451 (1961).
[CrossRef]

Spitzberg, J.

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Su, L.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Tilleman, M.

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Toci, G.

Uecker, R.

Vannini, M.

Vienna, B.

R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
[CrossRef]

Vivien, D.

R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
[CrossRef]

Wandt, C.

Xu, B.

M. Siebold, S. Bock, U. Schramm, B. Xu, J. L. Doualan, P. Camy, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 97, 327 (2009).
[CrossRef]

Xu, J.

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (3)

V. Petit, J. L. Doualan, P. Camy, V. Menard, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 78, 681 (2004).
[CrossRef]

M. Siebold, S. Bock, U. Schramm, B. Xu, J. L. Doualan, P. Camy, and R. Moncorgé, Appl. Phys. B 97, 327 (2009).
[CrossRef]

A. Pugžlys, G. Andriukaitis, D. Sidorov, A. Irshad, A. Baltuška, W. J. Lai, P. B. Phua, L. Su, J. Xu, H. Li, R. Li, S. Ališauskas, A. Marcinkevicius, M. E. Fermann, L. Giniunas, and R. Danielius, Appl. Phys. B 97, 339 (2009).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

R. Gaumé, B. Vienna, D. Vivien, J. P. Roger, and D. Fournier, Appl. Phys. Lett. 83, 1355 (2003).
[CrossRef]

IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. (1)

T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE Sel. Top. J. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. (1)

G. A. Slack, Phys. Rev. 122, 1451 (1961).
[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

Absorption and emission cross-section spectra of Yb : Ca F 2 at different temperatures.

Fig. 2
Fig. 2

Laser experimental setup.

Fig. 3
Fig. 3

Laser output power and laser efficiency versus absorbed pump power and corresponding beam profiles (at 1034 nm ).

Fig. 4
Fig. 4

Comparison between experimental laser tunability [light gray (red online) curve] and gain cross section at 100 K [dark gray (blue online) curve].

Tables (1)

Tables Icon

Table 1 Laser Performance for Different Output Couplers

Metrics