Abstract

Fabrication, spectroscopic properties, and laser performance of a Yb:SiO2 multicomponent glass have been investigated in this paper. The glass system composed of SiO2, Al2O3, and La2O3 excels in terms of a high thermal stress resistance compared to other laser glasses. The laser experiments were conducted with a 3.4 mm thick and 0.9 mol. % Y2O3 doped sample. A maximum slope efficiency of 51%, a maximum optical to optical efficiency of 42%, and a tuning range from 1010–1090 nm was realized. Due to the promising laser properties and a straightforward fabrication technique it may well qualify as an alternative gain medium in high-energy, ultrashort pulse laser systems.

© 2012 Optical Society of America

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Absorption and emission cross sections of 0.9 mol. % Yb-doped multicomponent glass at room temperature.

Fig. 2.
Fig. 2.

Upper-state-lifetime dependency on the Yb concentration of the multicomponent glass.

Fig. 3.
Fig. 3.

Experimental setup. M1/M2, flat dichroic mirror; M3, flat silver mirror; M4, concave mirror ( RoC = 200 mm ); OC, flat output coupler; P , Brewster prism; and L1–L3, spherical lens ( f = 100 mm ).

Fig. 4.
Fig. 4.

CW laser performances of the 3.4 mm thick laser glass for (a) different OC transmittances and (b) detailed plot for the 1.6% OC.

Fig. 5.
Fig. 5.

Tuning range and beam profile [inset].

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