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Monolithic thin-disk laser and amplifier concept

Lorbeer, Raoul-Amadeus und Ewers, Benjamin und Santek, Christopher und Beisecker, Denise und Speiser, Jochen und Dekorsy, Thomas (2020) Monolithic thin-disk laser and amplifier concept. Optica, 7 (10), Seiten 1409-1414. Optical Society of America. doi: 10.1364/OPTICA.402164. ISSN 2334-2536.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: http://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?URI=optica-7-10-1409

Kurzfassung

Thin-disk lasers are indispensable in photonics research as well as in a multitude of industrial applications. They represent a unique class of laser and amplifier architecture that provides kW output power with excellent properties concerning beam quality, long-term stability, thermal management, and power scalability. For many applications, a reduced complexity of the laser and its size would be highly beneficial. The necessary multipass transitions in thin-disk lasers and amplifiers typically require sophisticated multi-mirror arrangements. Here, we present a monolithic version of the pump concept for thin-disk lasers and amplifiers, where the thin disk is replaced by a thin, wedged gain medium acting as a wedged optical trap. The wedge is coated in a peculiar manner in order to allow for efficient in- and out-coupling of the pump and laser radiation from the wedge. This concept transfers the complexity of the multi-mirror optics into the thin disk itself in a monolithic fashion. With this concept, we achieved 890 W of CW output power, 59% slope efficiency, optical-to-optical efficiency of 50%, and a gain factor greater than 10 for small signals. This demonstrates that this new concept is capable of reaching the kW power regime with minimum complexity and size.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/136915/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Monolithic thin-disk laser and amplifier concept
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lorbeer, Raoul-Amadeusraoul.lorbeer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3674-9796NICHT SPEZIFIZIERT
Ewers, Benjaminbenjamin.ewers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Santek, Christopherchristopher.santek (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beisecker, DeniseDenise.Beisecker (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7016-2791NICHT SPEZIFIZIERT
Speiser, JochenJochen.Speiser (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dekorsy, ThomasThomas.Dekorsy (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2257-2854NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Oktober 2020
Erschienen in:Optica
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:7
DOI:10.1364/OPTICA.402164
Seitenbereich:Seiten 1409-1414
Verlag:Optical Society of America
ISSN:2334-2536
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Fiber lasers; High power lasers; Laser amplifiers; Laser beams; Solid state lasers; Thin disk lasers
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Laserforschung und Technologie (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Physik
Hinterlegt von: Lorbeer, Raoul-Amadeus
Hinterlegt am:18 Nov 2020 09:27
Letzte Änderung:24 Okt 2023 14:33

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