Applied Physics B

, 104:87

High efficiency KTiOAsO4 optical parametric oscillator within a diode-side-pumped two-rod Nd:YAG laser

  • W. J. Sun
  • Q. P. Wang
  • Z. J. Liu
  • X. Y. Zhang
  • F. Bai
  • X. B. Wan
  • G. F. Jin
  • X. T. Tao
  • Y. X. Sun
Article

Abstract

A high efficiency KTiOAsO4(KTA) intracavity optical parametric oscillator (IOPO) is demonstrated within a diode-side-pumped acousto-optically (AO) Q-switched two-rod Nd:YAG laser. With a 25-mm-long X-cut KTA crystal, efficient parametric conversions to signal (1.54 μm) and idler (3.47 μm) waves are realized. The highest output power of 15.8 W including 12.7 W signal and 3.1 W idler power is obtained at a repetition rate of 7.5 kHz and a pump power of 208 W, corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of up to 7.6%. The signal pulse duration is 32 ns with a peak power of 53 kW. At a repetition rate of 12.5 kHz and the pump power of 208 W, the highest idler power of 3.4 W is obtained with a peak power of 14 kW and a pulse duration of 19 ns. And the beam quality factors (M2) of the signal and idler waves are determined to be around 2 and 20, respectively.

References

  1. 1.
    W.R. Bosenberg, A. Drobshoff, J.I. Alexander, L.E. Myers, R.L. Byer, Opt. Lett. 21, 1336 (1996) ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Q. Fu, G. Mak, H.M. van Driel, Opt. Lett. 17, 1006 (1992) ADSCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    M.S. Webb, P.F. Moulton, J.J. Kasinski, R.L. Burnham, G. Loiacono, R. Stolzenberger, Opt. Lett. 23, 1161 (1998) ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Z.J. Liu, Q.P. Wang, X.Y. Zhang, Z.J. Liu, H. Wang, J. Chang, S.Z. Fan, F.S. Ma, G.F. Jin, Appl. Phys. B 90, 439 (2008) ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    Y. Yashkir, H.M. van Driel, Appl. Opt. 38, 2554 (1999) ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    W. Żendzian, J.K. Jabczynski, P. Wachulak, J. Kwiatkowski, Appl. Phys. B 80, 329 (2005) ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Y.F. Chen, K.W. Su, Y.T. Chang, W.C. Yen, Appl. Opt. 46, 3597 (2007) ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    Z.J. Liu, Q.P. Wang, X.Y. Zhang, Z.J. Liu, J. Chang, H. Wang, S.Z. Fan, S.T. Li, S.S. Huang, W.J. Sun, G.F. Jin, X.T. Tao, S.J. Zhang, H.J. Zhang, J. Phys. D, Appl. Phys. 41, 135112 (2008) ADSCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    R.F. Wu, P.B. Phua, K.S. Lai, Y.L. Lim, E. Lau, A. Chng, C. Bonnin, D. Lupinski, Opt. Lett. 25, 1460 (2000) ADSCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    X.D. Mu, H. Meissner, H.C. Lee, Opt. Lett. 35, 387 (2010) ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    R.F. Wu, K.S. Lai, H. Wong, W.J. Xie, Y. Lim, E. Lau, Opt. Express 8, 694 (2001) ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    M.M.J.W. van Herpen, S.E. Bisson, F.J.M. Harren, Opt. Lett. 28, 2497 (2003) ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Y.F. Peng, W.M. Wang, X.B. Wei, D.M. Li, Opt. Lett. 34, 2897 (2009) ADSCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    M. Pelitz, U. Bäder, A. Borsutzky, R. Wallenstein, J. Hellström, H. Karlsson, V. Pasiskevicius, F. Laurell, Appl. Phys. B 73, 663 (2001) ADSCrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    M.A. Arbore, M.M. Fejer, Opt. Lett. 22, 151 (1997) ADSCrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    A. Dergachev, D. Armstrong, A. Smith, T. Drake, M. Dubois, Opt. Express 15, 14404 (2007) ADSCrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    A. Douillet, J.J. Zondy, A. Yelisseyev, S. Lobanov, L. Isaenko, J. Opt. Soc. Am. B 16, 1481 (1999) ADSCrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    J.J. Zondy, V. Vedenyapin, A. Yelisseyev, S. Lobanov, L. Isaenko, V. Petrov, Opt. Lett. 30, 2460 (2005) ADSCrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    V. Petrov, G. Marchev, P.G. Schunemann, A. Tyazhev, K.T. Zawilski, T.M. Pollak, Opt. Lett. 35, 1230 (2010) ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    K. Zhong, J.Q. Yao, D.G. Xu, J.L. Wang, J.S. Li, P. Wang, Appl. Phys. B 100, 749 (2010) ADSCrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    G.A. Rines, D.M. Rines, P.F. Moulton, in Advanced Solid State Lasers, ed. by T. Fan, B. Chai. OSA Proceedings Series, vol. 20 (Optical Society of America, Washington, 1994). Paper PO9 Google Scholar
  22. 22.
    H.Y. Zhu, G. Zhang, H.B. Chen, C.H. Huang, Y. Wei, Y.M. Duan, Y.D. Huang, H.Y. Wang, G. Qiu, Opt. Express 17, 20669 (2009) ADSCrossRefGoogle Scholar
  23. 23.
    G.M. Loiacono, D.N. Loiacono, J.J. Zola, R.A. Stolzenberger, T.M. Gee, R.G. Norwood, Appl. Phys. Lett. 61, 895 (1992) ADSCrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    R.F. Wu, P.B. Phua, K.S. Lai, Y.L. Lim, E. Lau, A. Chng, C. Bonnin, D. Lupinski, Opt. Lett. 25, 1460 (2000) ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 2011

Authors and Affiliations

  • W. J. Sun
    • 1
    • 2
  • Q. P. Wang
    • 1
    • 2
  • Z. J. Liu
    • 1
    • 2
  • X. Y. Zhang
    • 1
    • 2
  • F. Bai
    • 1
    • 2
  • X. B. Wan
    • 1
    • 2
  • G. F. Jin
    • 1
  • X. T. Tao
    • 3
  • Y. X. Sun
    • 3
  1. 1.School of Information Science & EngineeringShandong UniversityJinanP.R. China
  2. 2.Shandong Provincial Key Laboratory of Laser Technology and ApplicationShandong UniversityJinanP.R. China
  3. 3.Institute of Crystal MaterialsShandong UniversityJinanP.R. China

Personalised recommendations