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Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Passively cooled Cr:YAG Q-switched Yb:YAG micro-laser delivering continuously tunable high repetition rate bursts of short pulses

Micro-laser Yb:YAG non refroidi et déclenché par Cr:YAG délivrant des paquets d’impulsions courtes à une haute cadence accordable

Résumé

Some applications like range finding, optical counter measures or engine ignition, require lasers capable of delivering high repetition rate bursts of nanosecond pulses with hundreds of microjoules to a few millijoules in terms of energy per pulse. We have developed such a diode pumped Yb:YAG micro-laser with an oscillator comprised of a 2-mm long 10% at. doped Yb:YAG crystal followed by a Cr:YAG passive Q-switch with an initial transmittance of 85 %. The laser plano-concave cavity is 5-cm long. This oscillator emits 250 µJ to 300 µJ per pulse, with a 3-5 ns pulse duration, with an intra-burst pulse repetition frequency that can be tuned continuously from 1 kHz to 20 kHz by increasing the pump power. The pumping diode laser is operated in quasi continuous wave regime, emitting 1-ms to 10-ms long pulses with up to 20 W peak power This qcw pumping results in the emission of a burst of pulses at high repetition rate for the duration of this pump long pulse. These pump pulses, and consequently the bursts of nanosecond pulses, are repeated at very low frequency, between 1 Hz and 5 Hz, so that the average power to handle doesn't require active cooling. This oscillator is then amplified to the millijoule level in a second 3-mm long Yb:YAG crystal pumped by a synchronous qcw emitting diode laser.
Nous avons développé un micro-laser Yb:YAG pompé par diode et déclenché passivement par un cristal de Cr:YAG, qui délivre des paquets d’impulsions nanoseconde avec des énergies par impulsions de l’ordre du millijoule. L’oscillateur émet autour de 300 µJ par impulsion, avec une durée d’impulsion de quelques nanosecondes, dont la cadence à l’intérieur du paquet d’impulsions peut être accordée continûment jusqu’à 20 kHz. Il est amplifié jusqu’au millijoule par un second cristal d’Yb:YAG pompé par diode laser. Les diodes laser de pompe sont synchrones et fonctionnent en régime quasi continu. Elles émettent des pulses longs répétés à seulement quelques hertz, de façon à ne pas nécessiter de refroidissement actif.
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Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-02132819 , version 1 (17-05-2019)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02132819 , version 1

Citer

Pierre Bourdon, Christophe Planchat, Didier Fleury, Julien Le Gouet, François Gustave, et al.. Passively cooled Cr:YAG Q-switched Yb:YAG micro-laser delivering continuously tunable high repetition rate bursts of short pulses. SPIE Photonics West 2019, Feb 2019, SAN FRANCISCO, United States. ⟨hal-02132819⟩
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