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Thin-Disk Yb:YAG Oscillator-Amplifier Laser, ASE, and Effective Yb:YAG Lifetime

Antonigni, Aldo und Schuhmann, Karsten und Amaro, Fernando und Biraben, Francois und Dax, Andreas und Giesen, Adolf und Graf, Thomas und Hänsch, Theodor und Indelicato, Paul und Julien, Lucile und Kao, Cheng-Yang und Knowles, Paul und Kottmann, Franz und Le Bigot, Eric und Liu, Yi-Wei und Ludhova, Livia und Moschüring, Niels und Mulhauser, Francoise und Nebel, Tobias und Nez, Francois und Rabinowitz, Paul und Schwob, Catherine und Taqqu, David und Pohl, Randolf (2009) Thin-Disk Yb:YAG Oscillator-Amplifier Laser, ASE, and Effective Yb:YAG Lifetime. IEEE Journal of Quantum Electronics, 45 (8), Seiten 993-1005. DOI: DOI:10.1109/JQE.2009.2014881.

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Kurzfassung

We report on a thin-disk Yb:YAG laser made from a Q-switched oscillator and a multipass amplifier delivering pulses of 48 mJ at 1030 nm. The peculiar requirements for this laser are the short delay time (< 500 ns) between electronic trigger and optical output pulse and the time randomness with which these triggers occur (with trigger to next trigger delay ges 1.5 ms). Details concerning the oscillator dynamics (-switching cycle, intensity stabilization), and the peculiar amplifier layout are given. Simulations of the beam propagation in the amplifier based on the Collins integral and the measured aspherical components of the disk reproduce well the measured beam intensity profiles (with higher order intensity moments) and gains. Measurements of the thermal lens and ASE effects of the disk are also presented. A novel method to deduce the effective Yb:YAG upper state lifetime (under real laser operation and including ASE effects) is presented. That knowledge is necessary to determine gain and stored energy in the active medium and to understand the limiting factors for energy scaling of thin-disk lasers.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Thin-Disk Yb:YAG Oscillator-Amplifier Laser, ASE, and Effective Yb:YAG Lifetime
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Antonigni, AldoMax Plank Institut für Quantenoptik
Schuhmann, KarstenTechnologiegesellschaft für Strahlwerkzeuge
Amaro, FernandoUniversidade de Coimbra
Biraben, FrancoisLaboratoire Kastler Brossel
Dax, AndreasYale University
Giesen, AdolfNICHT SPEZIFIZIERT
Graf, ThomasInstitut für Strahlwerkzeuge
Hänsch, TheodorMax Plank Institut für Quantenoptik
Indelicato, PaulLaboratoire Kastler Brossel
Julien, LucileLaboratoire Kastler Brossel
Kao, Cheng-YangNational Tsing Hua University
Knowles, PaulUniversity de Fribourg
Kottmann, FranzPaul Scherrer Institute
Le Bigot, EricLaboratoire Kastler Brossel
Liu, Yi-WeiNational Tsing Hua University
Ludhova, LiviaUniversity de Fribourg
Moschüring, NielsMax Plank Institut für Quantenoptik
Mulhauser, FrancoiseUniversity de Fribourg
Nebel, TobiasMax Plank Institut für Quantenoptik
Nez, FrancoisLaboratoire Kastler Brossel
Rabinowitz, PaulPrinceton University
Schwob, CatherineLaboratoire Kastler Brossel
Taqqu, DavidPaul Scherrer Institute
Pohl, RandolfMax Plank Institut für Quantenoptik
Datum:8 August 2009
Erschienen in:IEEE Journal of Quantum Electronics
Referierte Publikation:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:45
DOI :DOI:10.1109/JQE.2009.2014881
Seitenbereich:Seiten 993-1005
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Amplified spontaneous emission (ASE), Collins integral, diode-pumped laser, effective Yb:YAG lifetime, multipass amplifier, oscillator, prelasing, thermal lens, thin-disk laser
HGF - Forschungsbereich:keine Zuordnung
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:keine Zuordnung
DLR - Forschungsgebiet:keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):anderes
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Physik
Hinterlegt von: Dr.rer.nat. Hans-Albert Eckel
Hinterlegt am:25 Nov 2009 11:52
Letzte Änderung:26 Feb 2013 15:00

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