High-power laser with Nd:YAG single-crystal fiber grown by the micro-pulling-down technique

Abstract

We present optical characterization and laser results achieved with single-crystal fibers directly grown by the micro-pulling-down technique. We investigate the spectroscopic and optical quality of the fiber, and we present the first laser results. We achieved a cw laser power of 10 W at 1064 nm for an incident pump power of 60 W at 808 nm and 360 kW peak power for 12 ns pulses at 1 kHz in the Q-switched regime. It is, to the best of our knowledge, the highest laser power ever achieved with directly grown single-crystal fibers.

34 W continuous wave Nd:YAG single crystal fiber laser emitting at 946 nm

“…Nd:YAG single crystal fibers use the same concept of pump guiding but with lower doping concentration (0.2 %) and longer gain medium (50 mm) [12]. As opposed to the planar waveguide, the signal beam is in free propagation in the single crystal fiber, and its profile is defined by a cavity with two external mirrors for mode filtering.…”

Direct Bonding Nd:YAG to Sapphire Wafers

“…The aim was to create a structure that would capture and guide the slow-axis-dimension of a diode-laser array (bar), and as such form a pump waveguide. While at the same time provide sufficient thickness in this axis to allow a free space laser mode to pass unfettered, essentially a 1-dimensional version of the mm-diameter crystal rods [3]. A sturdy composite structure was realized and preliminary tests undertaken to demonstrate feasibility.…”

Estudo da preparação de microcristais de LiLa(WO4)2:TR3+ para aplicações fotônicas

“…Comparativamente, o equipamento de µ-PD em relação ao de LHPG representa uma solução de baixo custo para a obtenção de fibras monocristalinas de boa qualidade óptica, prontas para uso [13], uma vez que o segundo método necessita de um sistema de refletores ópticos para focalização do feixe laser para fusão do material de partida. Neste trabalho, optou-se pelo emprego do método de µ-PD.…”

“…A intensidade dos fótons Y em um dado ponto i do difratograma pode ser calculada através da equação (4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22), que é descrita em função dos índices de Miller (k) em uma dada reflexão de Bragg, da radiação de fundo yb; do fator A de absorção dos fótons pela amostra; de uma função PK que leva em consideração a textura da amostra; de uma função ϕ que descreve o perfil de reflexão em relação a sua direção; do fator de estrutura FK (posições atômicas no cristal), de uma função LK composta pelos fatores de Lorentz, de polarização e de multiplicidade; e finalmente de um fator de escala estritamente relacionado a propriedades do feixe com o qual se trabalha…”

“…Além disso, o potencial químico descreve a taxa líquida de associação dos átomos nos sítios ativos de crescimento que é função da variação de entropia do material (eq. [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19]. Quanto maior a variação de entropia, menor a taxa de associação dos átomos na interface.…”