Abstract

Efficient lasers operating in the 1.3 μm band are of interest in the health industry for frequency conversion to the visible spectral region and for Raman shifting to the eye-safe 1.5 μm region. In this work, we demonstrate for the first time, to our knowledge, a side-pumped Nd:YLiF4 laser emitting at 1.3 μm. An output power of up to 14.9 W was obtained at 1313 nm with 54 W of absorbed pump power, representing 27.7% optical efficiency and a slope efficiency of 45%.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
    [CrossRef]
  2. S. Parker, Br. Dent. J. 202, 73 (2007).
  3. J. T. Murray, R. C. Powell, N. Peyghambarian, D. Smith, W. Austin, and R. A. Stolzenberger, Opt. Lett. 20, 1017 (1995).
    [CrossRef]
  4. P. Laporta, S. Longhi, S. Taccheo, O. Svelto, and G. Sacchi, Opt. Lett. 18, 31 (1993).
    [CrossRef]
  5. J. Lu, J. Lu, T. Murai, K. Takaichi, T. Uematsu, J. Xu, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani, and A. A. Kaminskii, Opt. Lett. 27, 1120 (2002).
    [CrossRef]
  6. J. Saikawa, Y. Sato, T. Taira, O. Nakamura, and Y. Furukawa, presented at Advanced Solid-State Photonics Conference (2005), paper 1L.
  7. Y. Yan, H. Zhang, Y. Liu, X. Yu, H. Zhang, J. He, and J. Xin, Opt. Lett. 34, 2105 (2009).
    [CrossRef]
  8. A. M. Deana, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Appl. Phys. B 106, 877 (2012).
    [CrossRef]
  9. H. Vanherzeele, Opt. Lett. 13, 369 (1988).
    [CrossRef]
  10. Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
    [CrossRef]
  11. Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
    [CrossRef]
  12. C. L. Li, X. H. Zhang, W. Liang, and Z. M. Zhao, Laser Phys. 21, 340 (2011).
    [CrossRef]
  13. A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
    [CrossRef]
  14. N. U. Wetter, F. A. Camargo, and E. C. Sousa, J. Opt. A 10, 104012 (2008).
    [CrossRef]
  15. N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
    [CrossRef]
  16. N. U. Wetter and A. M. Deana, Laser Phys. Lett. 10, 035807 (2013).
    [CrossRef]
  17. A. Minassian, B. Thompson, and M. J. Damzen, Appl. Phys. B 76, 341 (2003).
    [CrossRef]
  18. N. U. Wetter, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, Opt. Lett. 34, 292 (2009).
    [CrossRef]
  19. J. Harrison, P. F. Moulton, and G. A. Scott, in Conference on Lasers and Electro-Optics (1995), postdeadline paper CPD-20.
  20. A. M. Deana and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8433, 84330B (2012).
    [CrossRef]

2013 (1)

N. U. Wetter and A. M. Deana, Laser Phys. Lett. 10, 035807 (2013).
[CrossRef]

2012 (5)

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Appl. Phys. B 106, 877 (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8433, 84330B (2012).
[CrossRef]

2011 (1)

C. L. Li, X. H. Zhang, W. Liang, and Z. M. Zhao, Laser Phys. 21, 340 (2011).
[CrossRef]

2010 (1)

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

2009 (2)

2008 (2)

N. U. Wetter, F. A. Camargo, and E. C. Sousa, J. Opt. A 10, 104012 (2008).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

S. Parker, Br. Dent. J. 202, 73 (2007).

2003 (1)

A. Minassian, B. Thompson, and M. J. Damzen, Appl. Phys. B 76, 341 (2003).
[CrossRef]

2002 (1)

1995 (1)

1993 (1)

1988 (1)

Austin, W.

Baldochi, S. L.

A. M. Deana, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Appl. Phys. B 106, 877 (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, Opt. Lett. 34, 292 (2009).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
[CrossRef]

Bao, L.

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

Camargo, F. A.

N. U. Wetter, F. A. Camargo, and E. C. Sousa, J. Opt. A 10, 104012 (2008).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
[CrossRef]

Chen, W. D.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Damzen, M. J.

A. Minassian, B. Thompson, and M. J. Damzen, Appl. Phys. B 76, 341 (2003).
[CrossRef]

Deana, A. M.

N. U. Wetter and A. M. Deana, Laser Phys. Lett. 10, 035807 (2013).
[CrossRef]

A. M. Deana and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8433, 84330B (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Appl. Phys. B 106, 877 (2012).
[CrossRef]

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

Fernandes, K. P. S.

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

Furukawa, Y.

J. Saikawa, Y. Sato, T. Taira, O. Nakamura, and Y. Furukawa, presented at Advanced Solid-State Photonics Conference (2005), paper 1L.

Harrison, J.

J. Harrison, P. F. Moulton, and G. A. Scott, in Conference on Lasers and Electro-Optics (1995), postdeadline paper CPD-20.

He, J.

Huang, C. H.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Huang, L. X.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Kaminskii, A. A.

Laporta, P.

Li, C. L.

C. L. Li, X. H. Zhang, W. Liang, and Z. M. Zhao, Laser Phys. 21, 340 (2011).
[CrossRef]

Liang, W.

C. L. Li, X. H. Zhang, W. Liang, and Z. M. Zhao, Laser Phys. 21, 340 (2011).
[CrossRef]

Liu, Y.

Longhi, S.

Lu, J.

Lü, Y. F.

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

Mesquita-Ferrari, R. A.

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

Minassian, A.

A. Minassian, B. Thompson, and M. J. Damzen, Appl. Phys. B 76, 341 (2003).
[CrossRef]

Moulton, P. F.

J. Harrison, P. F. Moulton, and G. A. Scott, in Conference on Lasers and Electro-Optics (1995), postdeadline paper CPD-20.

Murai, T.

Murray, J. T.

Nakamura, O.

J. Saikawa, Y. Sato, T. Taira, O. Nakamura, and Y. Furukawa, presented at Advanced Solid-State Photonics Conference (2005), paper 1L.

Parker, S.

S. Parker, Br. Dent. J. 202, 73 (2007).

Peyghambarian, N.

Powell, R. C.

Raele, M. P.

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

Ranieri, I. M.

A. M. Deana, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Appl. Phys. B 106, 877 (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, Opt. Lett. 34, 292 (2009).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
[CrossRef]

Sacchi, G.

Saikawa, J.

J. Saikawa, Y. Sato, T. Taira, O. Nakamura, and Y. Furukawa, presented at Advanced Solid-State Photonics Conference (2005), paper 1L.

Sato, Y.

J. Saikawa, Y. Sato, T. Taira, O. Nakamura, and Y. Furukawa, presented at Advanced Solid-State Photonics Conference (2005), paper 1L.

Scott, G. A.

J. Harrison, P. F. Moulton, and G. A. Scott, in Conference on Lasers and Electro-Optics (1995), postdeadline paper CPD-20.

Silva, D. F. T.

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

Smith, D.

Sousa, E. C.

A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, Opt. Lett. 34, 292 (2009).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
[CrossRef]

N. U. Wetter, F. A. Camargo, and E. C. Sousa, J. Opt. A 10, 104012 (2008).
[CrossRef]

Stolzenberger, R. A.

Svelto, O.

Taccheo, S.

Taira, T.

J. Saikawa, Y. Sato, T. Taira, O. Nakamura, and Y. Furukawa, presented at Advanced Solid-State Photonics Conference (2005), paper 1L.

Takaichi, K.

Thompson, B.

A. Minassian, B. Thompson, and M. J. Damzen, Appl. Phys. B 76, 341 (2003).
[CrossRef]

Ueda, K.

Uematsu, T.

Vanherzeele, H.

Wang, J. G.

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

Wang, X. L.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Wei, Y.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Wetter, N. U.

N. U. Wetter and A. M. Deana, Laser Phys. Lett. 10, 035807 (2013).
[CrossRef]

A. M. Deana and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8433, 84330B (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Appl. Phys. B 106, 877 (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
[CrossRef]

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, Opt. Lett. 34, 292 (2009).
[CrossRef]

N. U. Wetter, F. A. Camargo, and E. C. Sousa, J. Opt. A 10, 104012 (2008).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
[CrossRef]

Xia, J.

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

Xin, J.

Xu, J.

Xu, S.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Yagi, H.

Yan, Y.

Yanagitani, T.

Yin, X. D.

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

Yu, X.

Zhang, A. F.

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

Zhang, G.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Zhang, H.

Zhang, X. H.

C. L. Li, X. H. Zhang, W. Liang, and Z. M. Zhao, Laser Phys. 21, 340 (2011).
[CrossRef]

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

Zhao, Z. M.

C. L. Li, X. H. Zhang, W. Liang, and Z. M. Zhao, Laser Phys. 21, 340 (2011).
[CrossRef]

Zhuang, F. J.

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (3)

A. M. Deana, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Appl. Phys. B 106, 877 (2012).
[CrossRef]

Y. F. Lü, J. Xia, X. H. Zhang, A. F. Zhang, J. G. Wang, L. Bao, and X. D. Yin, Appl. Phys. B 98, 305 (2010).
[CrossRef]

A. Minassian, B. Thompson, and M. J. Damzen, Appl. Phys. B 76, 341 (2003).
[CrossRef]

Br. Dent. J. (1)

S. Parker, Br. Dent. J. 202, 73 (2007).

J. Opt. A (2)

N. U. Wetter, F. A. Camargo, and E. C. Sousa, J. Opt. A 10, 104012 (2008).
[CrossRef]

N. U. Wetter, E. C. Sousa, F. A. Camargo, I. M. Ranieri, and S. L. Baldochi, J. Opt. A 10, 104013 (2008).
[CrossRef]

Laser Phys. (2)

Y. Wei, S. Xu, C. H. Huang, F. J. Zhuang, W. D. Chen, L. X. Huang, X. L. Wang, and G. Zhang, Laser Phys. 22, 1029 (2012).
[CrossRef]

C. L. Li, X. H. Zhang, W. Liang, and Z. M. Zhao, Laser Phys. 21, 340 (2011).
[CrossRef]

Laser Phys. Lett. (1)

N. U. Wetter and A. M. Deana, Laser Phys. Lett. 10, 035807 (2013).
[CrossRef]

Opt. Lett. (6)

Photochem. Photobiol. (1)

D. F. T. Silva, R. A. Mesquita-Ferrari, K. P. S. Fernandes, M. P. Raele, N. U. Wetter, and A. M. Deana, Photochem. Photobiol. 88, 1211 (2012).
[CrossRef]

Proc. SPIE (2)

A. M. Deana and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8433, 84330B (2012).
[CrossRef]

A. M. Deana, E. C. Sousa, I. M. Ranieri, S. L. Baldochi, and N. U. Wetter, Proc. SPIE 8235, 82350G (2012).
[CrossRef]

Other (2)

J. Saikawa, Y. Sato, T. Taira, O. Nakamura, and Y. Furukawa, presented at Advanced Solid-State Photonics Conference (2005), paper 1L.

J. Harrison, P. F. Moulton, and G. A. Scott, in Conference on Lasers and Electro-Optics (1995), postdeadline paper CPD-20.

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 (6)

Fig. 1.
Fig. 1.

DBMC setup showing both beams with separation D inside the crystal undergoing TIR at the surface.

Fig. 2.
Fig. 2.

Threshold of TEM00 divided by the threshold of TEM01 as a function of absorption coefficient times laser beam waist, α×w.

Fig. 3.
Fig. 3.

Simulation of the transition from TEM00 mode operation to multimode operation shown in an input–output power diagram for one single beam (left) and two beams (right). The arrows indicate the pump power at which the laser starts to become multimode. The simulation only serves to show the pump power at which the laser becomes multimode and if the next rectangular transverse mode to operate has (TEM02) or does not have (TEM01) a central lobe.

Fig. 4.
Fig. 4.

Schematic diagram of (a) the laser resonator and (b) the π-polarized absorption spectrum of the 1 mol. % Nd:YLF crystal.

Fig. 5.
Fig. 5.

Output power versus absorbed pump power for pumping at 792 and 797 nm.

Fig. 6.
Fig. 6.

Beam quality measurement of the 1313 nm beam using the 797 nm pump diode.

Metrics