Abstract

We report 550 mJ pulses with 14 ns FWHM duration at 1 Hz repetition rate from a Q-switched cryogenic Ho:YLF oscillator pumped with 100 W in 35 ms by a Tm:fiber laser. The laser has a confocal unstable resonator with a graded-reflectance output coupler, resulting in a beam quality of M2=1.5. Pulse energies of 416 and 343 mJ were obtained at 10 and 20 Hz repetition rate, respectively.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
    [CrossRef]
  2. E. Lippert, H. Fonnum, G. Arisholm, and K. Stenersen, Opt. Express 18, 26475 (2010).
    [CrossRef]
  3. L. Wang, X. Cai, J. Yang, X. Wu, H. Jiang, and J. Wang, Opt. Lett. 37, 1986 (2012).
    [CrossRef]
  4. J. Yu, B. C. Trieu, E. A. Modlin, U. N. Singh, M. J. Kavaya, S. Chen, Y. Bai, P. J. Petzar, and M. Petros, Opt. Lett. 31, 462 (2006).
    [CrossRef]
  5. H. J. Strauss, D. Preussler, M. J. D. Esser, W. Koen, C. Jacobs, O. J. P. Collett, and C. Bollig, Opt. Lett. 38, 1022 (2013).
    [CrossRef]
  6. T. Y. Fan, D. J. Ripin, R. L. Aggarwal, J. R. Ochoa, B. Chann, M. Tilleman, and J. Spitzberg, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13, 448 (2007).
    [CrossRef]
  7. R. L. Aggarwal, D. J. Ripin, J. R. Ochoa, and T. Y. Fan, J. Appl. Phys. 98, 103514 (2005).
    [CrossRef]
  8. N. P. Barnes, D. J. Gettemy, N. J. Levinos, and J. E. Griggs, Proc. SPIE 0190, 297 (1980).
    [CrossRef]
  9. J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
    [CrossRef]
  10. E. Lippert, H. Fonnum, and K. Stenersen, Proc. SPIE 8543, 854308 (2012).
    [CrossRef]
  11. N. P. Barnes and B. M. Walsh, J. Opt. Soc. Am. B 20, 1212 (2003).
    [CrossRef]

2013 (1)

2012 (2)

L. Wang, X. Cai, J. Yang, X. Wu, H. Jiang, and J. Wang, Opt. Lett. 37, 1986 (2012).
[CrossRef]

E. Lippert, H. Fonnum, and K. Stenersen, Proc. SPIE 8543, 854308 (2012).
[CrossRef]

2010 (1)

2009 (1)

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

2007 (1)

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

2006 (1)

2005 (1)

R. L. Aggarwal, D. J. Ripin, J. R. Ochoa, and T. Y. Fan, J. Appl. Phys. 98, 103514 (2005).
[CrossRef]

2003 (1)

1992 (1)

S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
[CrossRef]

1980 (1)

N. P. Barnes, D. J. Gettemy, N. J. Levinos, and J. E. Griggs, Proc. SPIE 0190, 297 (1980).
[CrossRef]

Aggarwal, R. L.

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

R. L. Aggarwal, D. J. Ripin, J. R. Ochoa, and T. Y. Fan, J. Appl. Phys. 98, 103514 (2005).
[CrossRef]

Arisholm, G.

Bai, Y.

Bailey, W. O. S.

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

Barnes, N. P.

N. P. Barnes and B. M. Walsh, J. Opt. Soc. Am. B 20, 1212 (2003).
[CrossRef]

N. P. Barnes, D. J. Gettemy, N. J. Levinos, and J. E. Griggs, Proc. SPIE 0190, 297 (1980).
[CrossRef]

Bollig, C.

Cai, X.

Chann, B.

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

Chase, L. L.

S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
[CrossRef]

Chen, S.

Clarkson, W. A.

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

Collett, O. J. P.

Esser, M. J. D.

Fan, T. Y.

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

R. L. Aggarwal, D. J. Ripin, J. R. Ochoa, and T. Y. Fan, J. Appl. Phys. 98, 103514 (2005).
[CrossRef]

Fonnum, H.

E. Lippert, H. Fonnum, and K. Stenersen, Proc. SPIE 8543, 854308 (2012).
[CrossRef]

E. Lippert, H. Fonnum, G. Arisholm, and K. Stenersen, Opt. Express 18, 26475 (2010).
[CrossRef]

Gettemy, D. J.

N. P. Barnes, D. J. Gettemy, N. J. Levinos, and J. E. Griggs, Proc. SPIE 0190, 297 (1980).
[CrossRef]

Griggs, J. E.

N. P. Barnes, D. J. Gettemy, N. J. Levinos, and J. E. Griggs, Proc. SPIE 0190, 297 (1980).
[CrossRef]

Jacobs, C.

Jiang, H.

Kavaya, M. J.

Kim, J. W.

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

Koen, W.

Krupke, W. F.

S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
[CrossRef]

Kway, W. L.

S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
[CrossRef]

Levinos, N. J.

N. P. Barnes, D. J. Gettemy, N. J. Levinos, and J. E. Griggs, Proc. SPIE 0190, 297 (1980).
[CrossRef]

Lippert, E.

E. Lippert, H. Fonnum, and K. Stenersen, Proc. SPIE 8543, 854308 (2012).
[CrossRef]

E. Lippert, H. Fonnum, G. Arisholm, and K. Stenersen, Opt. Express 18, 26475 (2010).
[CrossRef]

Mackenzie, J. I.

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

Modlin, E. A.

Ochoa, J. R.

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

R. L. Aggarwal, D. J. Ripin, J. R. Ochoa, and T. Y. Fan, J. Appl. Phys. 98, 103514 (2005).
[CrossRef]

Payne, S. A.

S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
[CrossRef]

Pearson, L.

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

Petros, M.

Petzar, P. J.

Preussler, D.

Ripin, D. J.

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

R. L. Aggarwal, D. J. Ripin, J. R. Ochoa, and T. Y. Fan, J. Appl. Phys. 98, 103514 (2005).
[CrossRef]

Shen, D. Y.

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

Singh, U. N.

Smith, L. K.

S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
[CrossRef]

Spitzberg, J.

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

Stenersen, K.

E. Lippert, H. Fonnum, and K. Stenersen, Proc. SPIE 8543, 854308 (2012).
[CrossRef]

E. Lippert, H. Fonnum, G. Arisholm, and K. Stenersen, Opt. Express 18, 26475 (2010).
[CrossRef]

Strauss, H. J.

Tilleman, M.

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

Trieu, B. C.

Walsh, B. M.

Wang, J.

Wang, L.

Wu, X.

Yang, J.

Yang, Y.

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

Yu, J.

IEEE J. Quantum Electron. (1)

S. A. Payne, L. L. Chase, L. K. Smith, W. L. Kway, and W. F. Krupke, IEEE J. Quantum Electron. 28, 2619 (1992).
[CrossRef]

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

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

J. Appl. Phys. (1)

R. L. Aggarwal, D. J. Ripin, J. R. Ochoa, and T. Y. Fan, J. Appl. Phys. 98, 103514 (2005).
[CrossRef]

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

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (3)

Proc. SPIE (3)

N. P. Barnes, D. J. Gettemy, N. J. Levinos, and J. E. Griggs, Proc. SPIE 0190, 297 (1980).
[CrossRef]

J. I. Mackenzie, W. O. S. Bailey, J. W. Kim, L. Pearson, D. Y. Shen, Y. Yang, and W. A. Clarkson, Proc. SPIE 7193, 71931H (2009).
[CrossRef]

E. Lippert, H. Fonnum, and K. Stenersen, Proc. SPIE 8543, 854308 (2012).
[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 (6)

Fig. 1.
Fig. 1.

Absorption in Ho:YLF. The spectrum of the Tm:fiber pump is superimposed for comparison.

Fig. 2.
Fig. 2.

Schematic of the laser setup.

Fig. 3.
Fig. 3.

Measured (Exp.) and simulated (Sim.) output energy versus pump energy, with 35 ms pump duration.

Fig. 4.
Fig. 4.

Output energy versus pump duration at 1 Hz repetition rate.

Fig. 5.
Fig. 5.

Near-field and far-field images. The 4σ diameters of the near and far field are 5.8 mm and 0.67 mrad, respectively, giving a beam quality of M2=1.5.

Fig. 6.
Fig. 6.

Output energy and average output power as a function of repetition rate. Pump durations at the top [ms] and FWe2M pump diameters at the bottom [mm] are indicated along the output energy curve.

Metrics