Korean Journal of Optics and Photonics (한국광학회지)

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Output Characteristics of the Longitudinally Pumped 946 nm Nd:YAG Laser with Laser Diode

반도체 레이저로 종펌핑하를 946 nm Nd:YAG 레이저의 출력 특성

  • Park, Cha-Gon (School of Natural Science, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Choo, Han-Tae (School of Natural Science, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Kim, Gyu-Ug (School of Natural Science, Kumoh National Institute of Technology)
  • 박차곤 (금오공과대학교 자연과학부) ;
  • 추한태 (금오공과대학교 자연과학부) ;
  • 김규욱 (금오공과대학교 자연과학부)
  • Published : 2007.08.25
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Abstract

We have investigated the output characteristics of the 946 nm Nd:YAG laser which is longitudinally pumped by a fiber coupled laser diode. The temperature of a Nd:YAG crystal mount was kept constant by a controller with thermoelectric cooler. As a result, we measured more intense output at a low temperature, and then the maximum output power was measured to be 870 mW when the pumping power and the temperature were 9.95 W and $5^{\circ}C$, respectively. It appeared that output was decreased above 10 W pump power because of the thermal effects in gain medium.

광섬유가 연결된 레이저 다이오드로 펌핑하는 Nd:YAG 레이저의 공진기 길이를 14 mm로 구성하고 펌핑광의 세기에 따른 946 nm Nd:YAC 레이저의 출력 특성을 조사하였다. 이때 이득 매질의 온도는 열전 냉각기를 이용하여 일정하게 유지시켰다. 그 결과 이득 매질의 온도를 낮게 유지할수록 더 강한 출력을 얻을 수 있었으며, $5^{\circ}C$에서 9.95 W로 펌핑할 때 최고 870 mW의 출력을 확인하였다. 출력거울의 반사율 변화에 따른 펌핑광의 발진 문턱값을 측정하여 0.23의 공진기 손실값을 얻을 수 있었다. 또한 펌핑광의 세기가 10 W 이상일 때 이득매질의 열적인 효과로 인한 출력의 감소 현상을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, 'LASER OSCILLATIONS IN Nd-OOPED YTTRIUM ALUMINUM, YTTRIUM GALLIUM AND GADOLINIUM GARNETS,' Appl. Phys. Lett., vol. 4, no. 10, pp. 182-184, 1964 https://doi.org/10.1063/1.1753928
  2. T. Kushida, H. M. Marcos, and J. E. Geusic, 'Laser Transition Cross Section and Fluorescence Branching Ratio for $Nd^{3+}$ in Yttrium Aluminum Gamet,' Phys. Rev., vol. 167, no. 2, pp. 289-291, 1968 https://doi.org/10.1103/PhysRev.167.289
  3. T. Y. Fan and R. L. Byer, 'Modeling and CW Operation of a Quasi-Three-Level 946 run Nd:YAG Laser,' IEEE J. of Quantum Electronics, vol. QE23, no. 5, pp. 605-612, 1987 https://doi.org/10.1109/JQE.1987.1073371
  4. W. A. Clarkson, R. Koch, and D. C. Hanna, 'Room-temperature diode-bar-pumped Nd:YAG laser at 946 nm,' Opt. Lett., vol 21, no. 10, pp. 737-739, 1996 https://doi.org/10.1364/OL.21.000737
  5. C. Czeranowsky, E. Heumann, and G. Huber, 'Allsolid-state continuous-wave frequency-doubled Nd:YAG-BiBO laser with 2.8-W output power at 473 nm,' Opt. Lett., vol. 28, no. 6, pp. 432-434, 2003 https://doi.org/10.1364/OL.28.000432
  6. R. Zhou, T. Zhang, E. Li, X. Ding, Z. Cai, B. Zhang, W. Wen, P. Wang, and J. Yao, '8.3 W diode-end-pumped continuous-wave Nd:YAG laser operating at 946-nm,' Opt. Expr., vol. 13, no. 25, pp. 10115-10119, 2005 https://doi.org/10.1364/OPEX.13.010115
  7. Q. H. Xue, Q. Zheng, Y. K. Bu, F. Q. Jia, and L. S. Qian, 'High-power efficient diode-pumped $Nd:YVO_4/LiB_3O_5$ 457 nm blue laser with 4.6 W of output power,' Opt. Lett., vol. 31, no. 8, pp. 1070-1072, 2006 https://doi.org/10.1364/OL.31.001070
  8. R. Zhou, E. Li, H. Li, P. Wang, and J. Yao, 'Continuouswave, 15.2 W diode-end-pumped Nd:YAG operating at 946 nm,' Opt. Lett., vol. 31, no. 12, pp. 1869-1871, 2006 https://doi.org/10.1364/OL.31.001869
  9. H. Peng, W. Hou, Y. Chen, D. Cui, and Z. Xu, 'Generation of 7.6-W blue laser by frequency-tripling of a Nd:YAG laser in LBO crystals,' Opt. Expr., vol. 14, no. 14, pp. 6543-6549, 2006 https://doi.org/10.1364/OE.14.006543
  10. 추한태, 안범수, 김규욱, 이치원, '파장가변 티타늄 사파이어 레이저로 펌핑하는 연속발진 $Nd:YVO_4/KTP$ 레이저의 출력 특성', 한국광학회지, 13권, 2호, pp. 140-145, 2002
  11. W. Koechner, Solid-State Laser Engineering, 5th ed., (Springer-Verlag, Berlin, 1999), pp. 104-113