Hybrid fiber/bulk laser source designed for CO 2 and wind measurements at 2.05 µm - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Optics Letters Année : 2024

Hybrid fiber/bulk laser source designed for CO 2 and wind measurements at 2.05 µm

Source laser hybride fibre/cristal conçue pour les mesures de CO2 et de vent a 2,05 µm

Résumé

We present a hybrid fiber/bulk laser source designed for CO 2 and wind monitoring using differential absorption LIDAR (DIAL) and coherent detection at 2.05 µm. This source features a master oscillator power amplifier (MOPA) architecture made of four fiber stages and one single-pass, end-pumped, bulk amplifier. This Letter focuses on the single-pass bulk amplifier performance and on the hybrid architecture benefits for DIAL and coherent detection. The bulk material is a holmium-doped YLF crystal that provides high efficiency amplification at 2.05 µm. This laser offers an energy breakthrough as compared to the classical stimulated Brillouin scattering (SBS) limit encountered in a fiber laser without compromising robustness, thanks to very few free-space optical elements and a small optical path. It delivers pulse energy and repetition frequency of 9.0 or 1.2 mJ/20 kHz with 200 ns quasi Fourier-transform limited pulses.
Nous présentons une source laser hybride fibre/cristalconçue pour la surveillance du CO2 et du vent à l'aide d'un lidar à absorption différentielle (DIAL) et d'une détection hétérodyne à 2,05 µm. Elle présente une architecture d'amplificateur de puissance à oscillateur maître (MOPA) composée de quatre étages d'amplification fibrée et d'un amplificateur cristallin à passage unique, pompé longitudinalement. Cet article se concentre sur l'amplificateur de puissance. La matrice est un cristal YLF dopé à l'holmium qui permet une amplification à haut rendement à 2,05 µm. Ce laser offre une énergie largement supérieure par rapport à la limite classique de la diffusion de Brillouin stimulée (SBS) rencontrée dans les lasers à fibre, sans compromettre la robustesse grâce à très peu d'éléments optiques en espace libre et à un petit chemin optique. Il délivre une énergie d'impulsion et une fréquence de répétition de 9,0 mJ/1 kHz ou 1,2 mJ/20 kHz avec des impulsions de 200 ns quasiment limitées par transformée de Fourier.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04639682 , version 1 (09-07-2024)

Identifiants

Citer

Julien Lahyani, Mathys Thiers, Fabien Gibert, Dimitri Edouart, Julien Le Gouët, et al.. Hybrid fiber/bulk laser source designed for CO 2 and wind measurements at 2.05 µm. Optics Letters, 2024, 49 (4), pp.969. ⟨10.1364/ol.510598⟩. ⟨hal-04639682⟩
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