SINGLE-FREQUENCY TRANSVERSALLY DIODE PUMPED Yb,Er-LASER WITH PASSIVE Q-SWITCHING UNIT
Abstract
We investigated the conditions for forming the single-frequency monopulse operation mode of the transversally diode pumped Yb,Er-phosphate glass laser with a passive Q-switch based on the Co2+:MgAl2O4 crystal. It was shown experimentally that the spectral selectivity that ensures the stable single-frequency operation for the Yb,Er-laser is achieved in the intracavity Fabry–Perot interferometer in the form of the totally reflecting mirror and nearest end surface of an active element with plane-parallel faces, as well as the polarization interference filter (PIF, Lyot filter). Meanwhile, the PIF created by an active element with thermally induced anisotropy and a polarizer in the form of a passive Q-switch plate, oriented at Brewster’s angle to the resonator axis, acts as a preliminary spectral selector. The maximum energy of the formed output laser pulses was 6 mJ with a duration of 20.2 ns, a repetition rate of 1 Hz, and a singlefrequency lasing spectrum width of 41 MHz.
About the Authors
E. O. Batura
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
M. V. Bogdanovich
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
A. V. Grigor’ev
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
V. N. Dudikov
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
K. I. Lantsov
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
A. G. Ryabtsev
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
G. I. Ryabtsev
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
P. V. Shpak
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
L. L. Teplyashin
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
M. A. Shchemelev
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Minsk, 220072
Belarus
Minsk, 220072
P. I. Sadovskii
Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of Russian Academy of Sciences (branch in Fryazino)
Russian Federation
Fryazino, Moscow region, 141190
Russian Federation
Fryazino, Moscow region, 141190
References
1. М. Н. Скворцов, М. В. Охапкин, А. Ю. Невский, С. Н. Багаев. Квант. электрон., 34 (2004) 1101—1106
2. А. А. Диденко, В. В. Бирюк, С. В. Лукачев, С. Г. Матвеев. Лазерно-оптические методы диагностики процессов горения, Самара, СГАУ (2006)
3. С. М. Игнатович, Н. Л. Квашнин, М. В. Охапкин, М. Н. Скворцов. Квант. электрон., 42 (2012) 514—517
4. Б. С. Ринкевичюс, С. М. Игнатович, Н. Л. Квашнин, М. В. Охапкин, М. Н. Скворцов. Квант. электрон., 9 (1974) 1917—1922
5. А. П. Погода, А. А. Ермолаев, В. Ф. Лебедев, С. Н. Сметанин, А. С. Борейшо. Научнотехнические ведомости СПбГПУ, Физ.-мат. науки, 2 (2013) 121—129
6. D. R. Cremons, J. B. Abshire, X. Sun, G. Allan, H. Riris, M. D. Smith, S. Guzewich, A. Yu, F. Hovis. CEAS Space J., 12 (2020) 149—162
7. O. Reitebuch, Ch. Lemmerz, E. Nagel, U. Paffrath, Y. Durand, M. Endemann, F. Fabre, M. Chaloupy. J. Atm. Ocean Tech., 26 (2009) 2501—2515
8. Методы расчета оптических квантовых генераторов, под ред. Б. И. Степанова, т. 2, Минск, Наука и техника (1968)
9. Н. В. Кравцов. Квант. электрон., 20 (1993) 322—344
10. В. Э. Кисель, А. С. Ясюкевич, Н. В. Кондратюк, Н. В. Кулешов. Квант. электрон., 39 (2009) 1018—1022
11. T. Taira, H. Ogishi, T. Kobayashi. Electron. Commun. Jpn., 76 (1993) 23—30
12. М. В. Богданович, В. С. Калинов, О. Е. Костик, К. И. Ланцов, К. В. Лепченков, В. В. Машко, А. Г. Рябцев, Г. И. Рябцев, Л. Л. Тепляшин. Журн. прикл. спектр., 83 (2016) 211—215 [M. V. Bogdanovich, V. S. Kalinov, O. E. Kostik, K. I. Lantsov, K. V. Lepchenkov, V. V. Mashko, A. G. Ryabtsev, G. I. Ryabtsev, L. L. Teplyashin. J. Appl. Spectr., 83 (2016) 194—197]
13. М. В. Богданович, В. П. Дураев, В. С. Калинов, О. Е. Костик, К. И. Ланцов, К. В. Лепченков, В. В. Машко, А. Г. Рябцев, Г. И. Рябцев, Л. Л. Тепляшин. Квант. электрон., 46 (2016) 870—872
14. R. L. Schmitt, L. A. Rahn. Appl. Opt., 25 (1986) 629—633
15. T. Schroder, C. Lemmerz, O. Reitebuch, M. Wirth, C. Wuhrer, R. Treichel. Appl. Phys. B, 83 (2007) 437—444
16. P. Piironen, E.W. Eloranta. Opt. Lett., 19 (1994) 234—236
17. D. Y. Shen, S. C. Tam, Y. L. Lam, T. Kobayashi. Opt. Rev., 7 (2000) 451—454
18. М. В. Богданович, А. В. Григорьев, В. С. Калинов, О. Е. Костик, К. И. Ланцов, К. В. Лепченков, А. Г. Рябцев, Г. И. Рябцев, П. В. Шпак, Л.Л. Тепляшин, М. А. Щемелев. Журн. прикл. спектр., 86 (2019) 58—65 [M. V. Bogdanovich, A. V. Grigor’ev, V. S. Kalinov, O. E. Kostik, K. I. Lantsov, K. V. Lepchenkov, A. G. Ryabtsev, G. I. Ryabtsev, P. V. Shpak, L. L. Teplyashin, M. A. Shchemelev. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 50—55]
19. C. Svelto, S. Taccheo, E. Bava, P. Laporta. Measurement, 26 (1999) 119—128
20. T. Yanagisawa, K. Asaka, Y. Hirano. Opt. Lett., 26 (2001) 1262—1264
21. S. Taccheo, P. Laporta, S. Longhi, O. Svelto, C. Svelto. Appl. Phys. B, 63 (1996) 425—436
22. A. J. McGrath, J. Munch, G. Smith, P. Veitch. Appl. Opt., 37 (1998) 5706—5709
23. W. R. Sooy. Appl. Phys. Lett., 7 (1965) 36—37
24. J. W. Evans. J. Opt. Soc. Am., 39 (1949) 229—242
25. W. Demtroder. Laser Spectroscopy. Basic Concepts and Instrumentation, Sec. Corrected Printing, Berlin, Heidelberg, New York, Springer–Verlag (1982)
26. А. И. Енжиевский, М. В. Богданович, Г. И. Рябцев, В. В. Супрун, А. В. Григорьев, А. Г. Рябцев, М. А. Щемелев. Журн. прикл. спектр., 76 (2009) 505—509 [A. I. Yenzhyieuski, M. V. Bogdanovich, G. I. Ryabtsev, V. V. Suprun, A.V. Grigor’ev, A. G. Ryabtsev, M. A. Shemelev. J. Appl. Spectr., 76 (2009) 476—481]
27. А. В. Мезенов, Л. Н. Сомс, А. И. Степанов. Термооптика твердотельных лазеров, Ленинград, Машиностроение (1986)
Review
For citations:
Batura E.O., Bogdanovich M.V., Grigor’ev A.V., Dudikov V.N., Lantsov K.I., Ryabtsev A.G., Ryabtsev G.I., Shpak P.V., Teplyashin L.L., Shchemelev M.A., Sadovskii P.I. SINGLE-FREQUENCY TRANSVERSALLY DIODE PUMPED Yb,Er-LASER WITH PASSIVE Q-SWITCHING UNIT. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2021;88(1):57-64. (In Russ.)
Views: 391
Email this article 