Abstract

We investigated the lasing performance of a multislab Yb:QX and Yb:YAG laser amplifiers using a facet-cooled design. Di-deuterium oxide (D2O) was used as the coolant flowing between the active slabs with the pump and laser light passing through the very low absorbing heavy-water films. A square pump profile at a maximum intensity of 40kW/cm2 drove the amplifier with a peak fluence of 5.5J/cm2 and a pulse duration of 6 ns. We demonstrated a maximum pulse energy of 1 J for each gain medium as well as a repetition rate of 10 Hz for Yb:YAG and 1 Hz for Yb:QX glass, thus showing the feasibility and scalability of directly water-cooled, diode-pumped, high-energy short-pulse lasers.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. Banerjee, K. Ertel, P. Mason, P. Phillips, M. Siebold, M. Loeser, C. Hernandez-Gomez, and J. Collier, Opt. Lett. 37, 2175 (2012).
    [CrossRef]
  2. T. Gonçalvès-Novo, D. Albach, B. Vincent, M. Arzakantsyan, and J. Chanteloup, Opt. Express 21, 855 (2013).
    [CrossRef]
  3. B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
    [CrossRef]
  4. A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).
  5. J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
    [CrossRef]
  6. M. Sawicka, M. Divoky, J. Novak, A. Lucianetti, B. Rus, and T. Mocek, J. Opt. Soc. Am. B 29, 1270 (2012).
    [CrossRef]
  7. M. Hornung, S. Keppler, R. Boedefeld, A. Kessler, L. Liebetrau, J. Koerner, M. Hellwing, F. Schorcht, O. Jaeckel, A. Saevert, J. P. Arunachalam, J. Hein, and M. Kaluza, Opt. Lett. 38, 718 (2013).
    [CrossRef]
  8. S. Klingebiel, C. Wandt, C. Skrobol, I. Ahmad, S. Trushin, Z. Major, F. Krausz, and S. Karsch, Opt. Express 19, 5357 (2011).
    [CrossRef]
  9. T. Ditmire, in Frontiers in Optics 2012/Laser Science XXVIII (Optical Society of America, 2012), paper FTu1B.3.
  10. http://nationalenergetics.com .
  11. H. Bruesselbach and D. Sumida, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 600 (2005).
    [CrossRef]
  12. S. Sutton, G. Albrecht, and H. Robey, AIAA J. 30, 431 (1992).
    [CrossRef]
  13. S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
    [CrossRef]
  14. S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
    [CrossRef]
  15. M. Siebold, M. Loeser, F. Roeser, M. Seltmann, G. Harzendorf, I. Tsybin, S. Linke, S. Banerjee, P. Mason, P. Phillips, K. Ertel, J. Collier, and U. Schramm, Opt. Express 20, 21992 (2012).
    [CrossRef]
  16. T. Phuoc, Opt. Commun. 175, 419 (2000).
    [CrossRef]

2013

2012

2011

2008

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

2007

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

2005

H. Bruesselbach and D. Sumida, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 600 (2005).
[CrossRef]

2000

T. Phuoc, Opt. Commun. 175, 419 (2000).
[CrossRef]

1999

S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
[CrossRef]

1997

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

1992

S. Sutton, G. Albrecht, and H. Robey, AIAA J. 30, 431 (1992).
[CrossRef]

Ahmad, I.

Albach, D.

Albrecht, G.

S. Sutton, G. Albrecht, and H. Robey, AIAA J. 30, 431 (1992).
[CrossRef]

Armstrong, P.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Arunachalam, J. P.

Arzakantsyan, M.

Ault, E.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Banerjee, S.

Bayramian, A.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Beach, R.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Bibeau, C.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Biswal, S.

S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
[CrossRef]

Boedefeld, R.

Bruesselbach, H.

H. Bruesselbach and D. Sumida, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 600 (2005).
[CrossRef]

Caird, J.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Campbell, R.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Chai, B.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Chanteloup, J.

Collier, J.

Curtis, A.

B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
[CrossRef]

Dawson, J.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Ditmire, T.

T. Ditmire, in Frontiers in Optics 2012/Laser Science XXVIII (Optical Society of America, 2012), paper FTu1B.3.

Divoky, M.

Ebbers, C.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Erlandson, A.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Ertel, K.

Fei, Y.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Freitas, B.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Fujimoto, Y.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Fujita, H.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Furch, F.

B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
[CrossRef]

Gonçalvès-Novo, T.

Griebner, U.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Hamlin, S.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Harzendorf, G.

Hein, J.

Hellwing, M.

Hernandez-Gomez, C.

Hornung, M.

Ikegawa, T.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Jaeckel, O.

Jiang, S.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Jitsuno, T.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Kaluza, M.

Kanabe, H. F. T.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Karsch, S.

Kawanaka, J.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Kawashima, T.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Kent, R.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Keppler, S.

Kessler, A.

Klingebiel, S.

Koch, R.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Koerner, J.

Krausz, F.

Kubomura, H.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Ladran, T.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Liao, Z.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Liebetrau, L.

Linke, S.

Loeser, M.

Lucianetti, A.

Luther, B.

B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
[CrossRef]

Major, Z.

Mason, P.

Matsuoka, S.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Menapace, J.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Miyanaga, N.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Mocek, T.

Molander, B.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Mourou, G.

S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
[CrossRef]

Myers, J.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Myers, M.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Nakano, H.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Nakatsuka, M.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Nees, J.

S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
[CrossRef]

Nishimae, J.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Nishimura, A.

S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
[CrossRef]

Novak, J.

Payne, S.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Peterson, N.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Phillips, P.

Phuoc, T.

T. Phuoc, Opt. Commun. 175, 419 (2000).
[CrossRef]

Randles, M.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Reagan, B.

B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
[CrossRef]

Rhonehouse, D.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Robey, H.

S. Sutton, G. Albrecht, and H. Robey, AIAA J. 30, 431 (1992).
[CrossRef]

Rocca, J.

B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
[CrossRef]

Roeser, F.

Rus, B.

Saevert, A.

Sawicka, M.

Schaffers, K.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Schonnagel, H.

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Schorcht, F.

Schramm, U.

Seltmann, M.

Siebold, M.

Skrobol, C.

Sumida, D.

H. Bruesselbach and D. Sumida, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 600 (2005).
[CrossRef]

Sutton, S.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

S. Sutton, G. Albrecht, and H. Robey, AIAA J. 30, 431 (1992).
[CrossRef]

Suzuki, Y.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Takuma, H.

S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
[CrossRef]

Tassano, J.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Telford, S.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Tomabechi, K.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Trushin, S.

Tsubakimoto, K.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Tsuchiya, N.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Tsybin, I.

Ueda, K.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Utterback, E.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

Vincent, B.

Wandt, C.

Wernsing, K.

B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
[CrossRef]

Yoshida, K.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

AIAA J.

S. Sutton, G. Albrecht, and H. Robey, AIAA J. 30, 431 (1992).
[CrossRef]

Fusion Sci. Technol.

A. Bayramian, P. Armstrong, E. Ault, R. Beach, C. Bibeau, J. Caird, R. Campbell, B. Chai, J. Dawson, C. Ebbers, A. Erlandson, Y. Fei, B. Freitas, R. Kent, Z. Liao, T. Ladran, J. Menapace, B. Molander, S. Payne, N. Peterson, M. Randles, K. Schaffers, S. Sutton, J. Tassano, S. Telford, and E. Utterback, Fusion Sci. Technol. 52, 383 (2007).

IEEE J. Quantum Electron.

B. Reagan, A. Curtis, K. Wernsing, F. Furch, B. Luther, and J. Rocca, IEEE J. Quantum Electron. 48, 827 (2012).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

H. Bruesselbach and D. Sumida, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 600 (2005).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

J. Phys.: Conf. Ser.

J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Kawashima, K. Tsubakimoto, Y. Fujimoto, H. Kubomura, S. Matsuoka, T. Ikegawa, Y. Suzuki, N. Tsuchiya, T. Jitsuno, H. F. T. Kanabe, H. Fujita, K. Yoshida, H. Nakano, J. Nishimae, M. Nakatsuka, K. Ueda, and K. Tomabechi, J. Phys.: Conf. Ser. 112, 032058 (2008).
[CrossRef]

Opt. Commun.

S. Biswal, J. Nees, A. Nishimura, H. Takuma, and G. Mourou, Opt. Commun. 160, 92 (1999).
[CrossRef]

T. Phuoc, Opt. Commun. 175, 419 (2000).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Proc. SPIE

S. Jiang, M. Myers, D. Rhonehouse, S. Hamlin, J. Myers, U. Griebner, R. Koch, and H. Schonnagel, Proc. SPIE 2986, 10 (1997).
[CrossRef]

Other

T. Ditmire, in Frontiers in Optics 2012/Laser Science XXVIII (Optical Society of America, 2012), paper FTu1B.3.

http://nationalenergetics.com .

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.

Absorption spectra of water (H2O), heavy water (D2O), and a mixture of water and glycol (4060), the wavelength areas of Ti:sapphire (Ti:Sa) lasers, pump (abs), and lasing (em) of Yb-doped materials, as well as neodymium-based lasers especially Nd:YAG are highlighted.

Fig. 2.
Fig. 2.

Experimental setup. (a) ns-oscillator operating in cavity-dumped mode with subsequent Yb:YAG booster, (b) multipass main amplifier (top view), (c) multipass main amplifier (side view), (d) pump-light imaging, (e) heavy water cooled multislab amplifier head. FI, Faraday isolator; T, spherical lens telescope; LD, 15 kW Diode-laser pump system; L1, L2 spherical lenses (f1=150mm, f2=75mm); M0, M1, dielectric plane turning mirrors (HR 45° 1010–1060 nm), M2, M3, dielectric concave mirrors (HR 0° 1010–1060 nm), separation and radius of curvature: 1500 mm, diameter: 50 mm; M4, dielectric flat mirror (HR 0° 1010–1060 nm), diameter: 25 mm; DM, dichroic flat mirror (AR 0° 920–990 nm, HR 0° 1020–1070 nm); Yb:X, AR-coated gain medium: Yb:YAG or Yb:QX glass; FS, AR-coated fused silica windows; and RR, rubber ring for sealing.

Fig. 3.
Fig. 3.

Beam profiles (a) pump beam profile, (b) seed beam profile, (c) output beam profile Yb:YAG amplifier using four slabs, and (d) output profile Yb:QX glass amplifier using two slabs. The coolant flows along the y axis.

Fig. 4.
Fig. 4.

Measured output pulse wavefront of (a) the 4-slab Yb:YAG and (b) the 2-slab Yb:QX glass amplifier.

Fig. 5.
Fig. 5.

Dynamic of the Yb:YAG amplifier with, two (H2O and D2O cooling), and four slabs (D2O-cooled, 10 Hz operation possible); (a) gain and output energy versus total pump energy, (b) versus the absorbed pump energy.

Fig. 6.
Fig. 6.

Dynamic of the Yb:QX glass amplifier with 2 D2O-cooled slabs operating at 1 Hz repetition rate, gain and output energy versus total pump energy.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Experimental Configurations of the Amplifier Head i–iii, with the Slab/Disk Number, the Disk Thickness, the Yb3+ Doping Concentration for YAG Given in mol. %, and the Yb2O3 Concentration for QX Glass in wt. %, the Single-Pass Pump Light Absorption at 940 nm, the Number of Amplifier Passes, the Pump Pulse Duration, and the Maximum Repetition Rate

Metrics