ES2265114T3 - Dispositivo optico de amplificacion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo óptico de amplificación que comprende una placa de material (1) que se bombea lateralmente en su uso para proporcionar una región (G1, G2) de ganancia, comprendiendo el dispositivo medios (M1, M2) de definición de trayectoria para definir una trayectoria a través de la región de ganancia para la radiación óptica que va a amplificarse, en el que los medios de definición de trayectoria están dispuestos de modo que dicha trayectoria comprende al menos dos reflexiones de incidencia rasante, diferentes espacialmente, en la región de ganancia.
Description
Dispositivo óptico de amplificación.
La presente invención se refiere a un
dispositivo óptico de amplificación y/o a una fuente óptica.
Se conocen configuraciones de amplificador de
placa de estado sólido bombeado por diodos en las que se dirige una
fuente de radiación óptica a un bloque de material láser para
producir una ganancia en el material láser. Una configuración de
este tipo puede utilizarse para una amplificación o, con la adición
de una retroalimentación resonante al material láser para producir
un laseado, como una fuente óptica.
Muchas aplicaciones de láser requieren, o se
beneficiarían de, un aumento de salida de potencia óptica, pero
este aumento a escala de potencia normalmente va acompañado de
manera preferida de un mantenimiento de calidad espacial elevada de
la radiación y un funcionamiento a una eficacia elevada. Un problema
conocido que surge en los láseres de estado sólido bombeados por
diodos, es la presencia de distorsiones inducidas térmicamente
debido al mecanismo de bombeo que conducen a una degradación en la
calidad del haz.
Se han desarrollado una variedad de geometrías
para el bombeo por diodos, basadas principalmente en configuraciones
de bombeo longitudinal y bombeo lateral. El bombeo longitudinal
tiende a ser limitado en la capacidad de aumento a escala de la
potencia por la deformación térmica lenticular y la dificultad de
volver a conformar y suministrar diodos cuando se utilizan barras
de diodos múltiples. Mientras tanto el bombeo lateral muestra una no
uniformidad de la distribución de bombeo y un solapamiento ineficaz
con un modo láser de alta calidad.
La patente de los EE.UU. número 5.315.612
(Consejo Nacional de Investigación de Canadá / Nacional Research
Council of Canada) muestra un láser de placa de incidencia rasante
con una única reflexión interna total desde la cara de bombeo de
una placa láser bombeada lateralmente con una absorción elevada para
la radiación de bombeo. Esto proporciona una ganancia elevada con
un ángulo de incidencia bajo y el establecimiento de una media
considerable de un índice de refracción inducido térmicamente y una
no uniformidad de la ganancia. La demostración de esta disposición
ha mostrado un funcionamiento a más de 20 W de potencia promedio con
una eficacia óptica superior al 60%. Sin embargo, la calidad del
haz espacial en el plano de la regeneración, se degrada en general
en las potencias mayores.
Según un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un dispositivo óptico de amplificación que
se bombea lateralmente en su uso para proporcionar una región de
ganancia, comprendiendo el dispositivo medios de definición de
trayectoria para definir una trayectoria a través de la región de
ganancia para amplificar la radiación óptica, en el que los medios
de definición de trayectoria están dispuestos de modo que dicha
trayectoria comprende al menos dos reflexiones de incidencia
rasante, separadas espacialmente, en la región de ganancia.
Una trayectoria de este tipo puede describirse
como una trayectoria de múltiples pases a través de la región de
ganancia ya que la radiación óptica que va a amplificarse pasa más
de una vez a través de la región de ganancia.
"Incidencia rasante" en este contexto puede
considerarse generalmente que significa hasta aproximadamente 10
grados, aunque todavía puede obtenerse un beneficio utilizando una
incidencia rasante de hasta 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 o 20
grados.
Preferiblemente, la región de ganancia tiene más
de un área de ganancia, y las reflexiones se producen en
respectivas áreas de ganancia diferentes. Por ejemplo, cada área de
ganancia de la región de ganancia puede ser simplemente un área
espacial diferente de una región de ganancia común o pueden
proporcionarse áreas de ganancia por respectivas fuentes de bombeo
diferentes.
Por tanto, realizaciones de la invención pueden
proporcionar un paso de múltiples pases de un haz óptico a través
de un amplificador regenerativo de incidencia rasante, que accede a
partes diferentes de la región de ganancia en cada tránsito, que se
ha encontrado que puede conducir a características mejoradas de la
calidad del haz, particularmente con una mayor capacidad de aumento
a escala de la potencia. La configuración de múltiples pases puede
funcionar como un dispositivo amplificador de ganancia elevada y,
con la adición de una retroalimentación adecuada tal como
reflectores de cavidad, como un oscilador láser para proporcionar
una fuente
óptica.
óptica.
Un amplificador de placa que puede utilizarse
normalmente en una realización de la invención podría comprender un
cristal que se bombea lateralmente en una de sus caras mediante una
fuente de radiación que se absorbe fuertemente por parte del
cristal produciendo de esta manera una inversión de población (para
ayudar a la amplificación en la manera conocida de un láser) en una
región baja dentro de la cara de bombeo. En cada pase a través del
cristal amplificador un haz láser experimenta una reflexión interna
total en la cara de bombeo en un ángulo de incidencia rasante. En
cada pase se dirige el haz para que refleje desde regiones
diferentes de la cara bombeada. La técnica de múltiples pases
proporciona la oportunidad de un mayor grado de establecer una
media de distorsiones inducidas térmicamente y una no uniformidad de
la ganancia que conduce a una calidad del haz espacial mayor para
la radiación amplificada. Para distribuciones de bombeo específicas,
el amplificador de múltiples pases puede conducir a una mejora en
la eficacia y la ganancia del amplificador. En general, las
realizaciones de la invención pueden proporcionar un funcionamiento
mejorado para mantener una calidad del haz cerca del límite de
difracción.
Preferiblemente, la obtención de ganancia
asociada con cada reflexión de incidencia rasante en la región de
ganancia es de una magnitud comparable. Esto ayuda a unas
propiedades de amplificación más uniformes en el dispositivo.
Cuando se ha proporcionado una retroalimentación
para configurar el amplificador de múltiples pases para que
funcione como un oscilador láser de múltiples pases, el oscilador
láser funciona con mejoras similares en la eficacia y calidad del
haz tal como lo hace el amplificador.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un método para amplificar radiación
óptica, método que comprende hacer pasar la radiación a través de
un amplificador regenerativo bombeado lateralmente a lo largo de
una trayectoria proporcionando una reflexión interna total con una
incidencia rasante en al menos dos posiciones diferentes
espacialmente en una cara bombeada lateralmente del
amplificador.
Ahora se describirá un amplificador regenerativo
de múltiples pases como una realización de la presente invención,
sólo a modo de ejemplo, en referencia a las figuras adjuntas en las
que:
la figura 1 muestra un diagrama esquemático del
amplificador regenerativo que ilustra el caso de dos pases con
retroalimentación externa de una haz para la segunda pase;
la figura 2 muestra una diagrama esquemático del
amplificador regenerativo que muestra la extensión hasta tres o un
número mayor de pases;
la figura 3 muestra un diagrama esquemático de
una cara de bombeo del amplificador regenerativo que muestra
ejemplos de disposiciones diferentes de regiones de bombeo que
pueden accederse mediante los múltiples pases del amplificador;
la figura 4 muestra un diagrama esquemático del
amplificador regenerativo que ilustra el caso de dos pases con
retroalimentación para el segunda pase proporcionada por la
reflexión un corte de la superficie del amplificador;
la figura 5 muestra un diagrama esquemático del
amplificador regenerativo de dos pases de la figura 1 con espejos
de retroalimentación que forman un oscilador láser lineal;
la figura 6 muestra un diagrama esquemático del
amplificador regenerativo de dos pases de la figura 1 con espejos
de retroalimentación que forman un oscilador láser de anillo; y
la figura 7 muestra un diagrama esquemático del
amplificador regenerativo de múltiples pases de la figura 2 con
espejos de retroalimentación que forman un oscilador láser
lineal.
En referencia a la figura 1, se muestra una
realización de la invención de dos pases para ilustrar el principio
de funcionamiento.
El amplificador regenerativo comprende un medio
1 láser crecido como un monocristal de un material láser de estado
sólido tal como Nd:YVO_{4}. El amplificador se bombea por diodos
de manera conocida mediante una fuente de radiación (no mostrada)
dirigida a una cara plana del cristal, denominada cara 2 de bombeo.
El medio 1 láser se bombea mediante el uso de un mecanismo de
inversión de población óptica conocido en una fuente,
particularmente un diodo láser. El material del medio láser debe
tener una absorción elevada para la fuente de inversión de
población óptica. Esto proporciona una densidad de inversión elevada
dentro del cristal, dentro de una región baja adyacente a la cara 2
de bombeo.
Para fines de ilustración, esta región de
ganancia o inversión puede considerarse que se divide en dos
regiones G1 y G2 de ganancia. En una pase a través del material
láser, un haz láser es incidente en un ángulo de incidencia bajo,
\theta_{1}, con respecto a la cara 2 de bombeo, y está centrado
dentro de la región G1 de ganancia, en la que experimenta una
reflexión interna total desde la cara de bombeo y una ganancia desde
la región G1. Se proporciona una retroalimentación externa por
ejemplo mediante un par de espejos M1 y M2 que redirigen el haz
hacia la región G2 de ganancia para un segundo pase a través del
medio láser, experimentando una reflexión en el ángulo
\theta_{2} con respecto a la cara de bombeo, y ganancia desde la
región G2.
Las regiones G1 y G2 de ganancia de la figura 1
se presentan como rectangulares y de igual tamaño para fines
ilustrativos. La distribución de ganancia real tendrá una forma
determinada por la distribución de bombeo. Regiones diferentes
pueden tener tamaños diferentes determinados por el tamaño del haz
de bombeo en la cara 2 de bombeo.
El haz que se está amplificando en un pase a
través de una región de ganancia puede también puede solaparse
parcialmente al haz que se está amplificando en un pase a través de
una región de ganancia adyacente. Sin embargo, una puesta en
práctica preferida es que los haces deber estar separados
sustancialmente, aunque un solapamiento parcial en alas adyacentes
de los haces puede ser necesaria para que los haces obtengan una
fracción significativa de la distribución de ganancia total.
El tamaño del haz que pasa a través de cada
región de ganancia dependerá de varios factores incluyendo los
parámetros del haz de entrada, la difracción y la deformación
lenticular inducida térmicamente y las aberraciones dentro del
medio láser bombeado. Se aporta cierto control de los tamaños
mediante la selección adecuada del haz de entrada y los reflectores
M1 y M2 de retroalimentación externa.
Aunque no es necesario que las regiones de
ganancia sean iguales, es preferible que la obtención de ganancia
que se produce en cada pase sea de una magnitud comparable y que las
regiones G1 y G2 obtenidas totales deben abarcar una fracción
considerable de la distribución de bombeo real para un
funcionamiento eficaz.
En referencia a la figura 2, los principios de
funcionamiento de la figura 1 pueden extenderse a un tercer pase
utilizando una retroalimentación adicional, que a modo de ejemplo
puede conseguirse mediante una par adicional de espejos M5 y M6. En
el tercer pase se dirige el haz hacia una tercera región G3 de
ganancia. La puesta en práctica de tres pases por supuesto puede
acoplarse en principio en serie para acceder a una cuarta región G4
y en general un número entero de pases que acceden a un número mayor
de subregiones de ganancia. Las regiones de ganancia a las que se
acceden en una amplificación de múltiples pases no es necesario que
sean secuenciales (G1, G2, G3,…) sino que puede accederse a ellas en
cualquier orden conveniente o beneficioso (por ejemplo G1, G3,
G2,…).
En referencia a la figura 3, la técnica de
múltiples pases puede extenderse para acceder a la ganancia de una
serie más compleja de regiones de ganancia que puede crearse
mediante una distribución de bombeo más compleja. La figura 3
ilustra ejemplos de distribuciones tal como se ven en la cara 2 de
bombeo del medio láser. La figura 3A muestra una configuración de
amplificador de dos pases con dos regiones G1 y G2 de ganancia, que
abarcan una distribución 3 de bombeo simple. La figura 3B muestra
una distribución 3 de bombeo más compleja (curvada) que podría
producirse mediante imperfecciones en la calidad de una barra láser
de diodos. En este ejemplo se seleccionan tres regiones G1, G2 y G3
de ganancia para proporcionar un solapamiento eficaz mediante un
haz láser de calidad espacial elevada.
El ejemplo mostrado en la figura 3B proporciona
la oportunidad de ver la mejora en el amplificador de múltiples
pases con respecto a una puesta en práctica de pase único. Intentar
amplificar, en una regeneración única, un haz de gran tamaño que
cubre toda la región de ganancia, conduce a la degradación en la
calidad del haz del haz amplificado debido al escaso solapamiento
espacial de un modo láser gaussiano de alta calidad con la
distribución de ganancia y la no uniformidad debidas a los cambios
en el índice de refracción inducidos térmicamente que conducen a
aberraciones de fase. En el amplificador de múltiples pases de las
realizaciones de la presente invención, puede amplificarse un haz
de alta calidad en regiones menores con más uniformidad de ganancia
y una variación de fase menor. Además, mediante un ajuste adecuado
de la retroalimentación pueden optimizarse las regiones para
permitir cierto grado de establecimiento de una media de las
variaciones de la fase y la ganancia entre cada región. La mayor
calidad de solapamiento con el haz de múltiples pases también puede
dar como resultado un aumento de la eficacia del amplificador.
La figura 3C muestra un ejemplo adicional en el
que la distribución de la ganancia es en dos regiones 3
diferenciadas, tal como podría proporcionarse bombeando con dos
barras láser de diodos, y accederse mediante dos regeneraciones en
las regiones G1 y G2.
La figura 3D muestra las dos regiones
diferenciadas de la figura 3C, a cada una de las cuales se accede
por separado mediante la propagación de un haz de múltiples pases
en múltiples subregiones G1 - G8 de ganancia.
En referencia a la figura 4, en una puesta en
práctica alternativa del amplificador de dos pases, se proporciona
una retroalimentación para el segundo pase mediante la reflexión
desde una superficie 4 reflectante del medio láser. Esta superficie
4 puede estar recubierta especialmente para una reflectividad
elevada y cortada en un ángulo apropiado junto con la selección del
ángulo del haz incidente para proporcionar regeneraciones que se
produzcan en las regiones apropiadas de la cara 2 de bombeo.
En referencia a las figuras 5, 6 y 7, es posible
convertir el amplificador de múltiples pases descrito anteriormente
en referencia a las figuras 1 a 4 en un oscilador láser de múltiples
pases, y así en una fuente óptica.
La figura 5 muestra la incorporación de dos
espejos M3, M4 externos al medio 1 láser para formar una cavidad
láser lineal para la puesta en práctica del amplificador de dos
pases de la figura 1. Puede incorporarse una puesta en práctica
similar (no mostrada) para convertir el sistema amplificador de la
figura 4 en un oscilador láser. La figura 6 muestra la
incorporación de los espejos M3 y M4 para formar un oscilador láser
de anillo. La salida de este láser podría ser desde cualquiera de
los espejos M1 a M4 haciendo uno de ellos parcialmente transmisor.
El láser puede oscilar en ambas direcciones del anillo. La
incorporación de un aislador de Faraday en el anillo puede forzar
la oscilación anular unidireccional, de manera conocida. La figura 7
muestra la incorporación de los reflectores M3, M4 para formar un
oscilador láser a partir de un sistema amplificador de tres pases.
La extensión hasta configuraciones de oscilador láser de más pases
se incorpora fácilmente.
El modo láser en el oscilador láser de múltiples
pases experimenta las mismas ventajas del amplificador de múltiples
pases, incluyendo un solapamiento de modo mejorado con la
distribución de ganancia y una mejora en la calidad espacial de la
amplificación debido a un aumento en el establecimiento de una media
de las variaciones de fase y la ganancia frente a la distribución
de la ganancia. El amplificador de múltiples pases presenta una
abertura eficaz menor para la selección del modo fundamental de la
cavidad.
Una puesta en práctica adicional de la invención
es utilizar una región de ganancia para formar un oscilador láser
de múltiples pases y una región separada para que actúe como una
región de amplificación única o de múltiples pases.
En un ejemplo de una realización de la presente
invención descrito anteriormente en referencia a la figura 5, en un
oscilador láser basado en un amplificador regenerativo de doble
pase, el medio 1 láser comprende una placa de Nd:YVO_{4} bombeada
mediante una barra de diodos que emite a la longitud de onda de 808
nm. La longitud total de la región G1, G2 de ganancia en la cara 2
de bombeo, en el plano de la regeneración, es aproximadamente de 14
mm.
Se utilizan ángulos \theta_{1},
\theta_{2} de regeneración de aproximadamente 7,5 grados y 5
grados para los dos pases. Se obtuvo la región de ganancia en dos
mitades (G1 y G2) aproximadamente iguales en cada una de las dos
regeneraciones. Se formó un resonador láser con salida tomada de un
espejo M3 parcialmente reflectante. El oscilador láser tenía una
potencia de salida de 26 vatios cuando se bombea con 57 vatios de
potencia del diodo. La salida era espacialmente TEM00, con un
parámetro de calidad de haz M^{2} de 1,2 en el plano de la
regeneración y 1,05 en el plano
perpendicular.
perpendicular.
Claims (12)
1. Dispositivo óptico de amplificación que
comprende una placa de material (1) que se bombea lateralmente en
su uso para proporcionar una región (G1, G2) de ganancia,
comprendiendo el dispositivo medios (M1, M2) de definición de
trayectoria para definir una trayectoria a través de la región de
ganancia para la radiación óptica que va a amplificarse, en el que
los medios de definición de trayectoria están dispuestos de modo que
dicha trayectoria comprende al menos dos reflexiones de incidencia
rasante, diferentes espacialmente, en la región de ganancia.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que las reflexiones de incidencia rasante incluyen reflexiones de
no más de 20 grados.
3. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que las reflexiones de incidencia rasante incluyen reflexiones de
no más de 10 grados.
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la región de ganancia tiene
más de un área de ganancia, y las reflexiones se producen en
respectivas áreas de ganancia diferentes.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el
que al menos dos áreas de ganancia de la región de ganancia son
áreas espaciales diferentes de una región de ganancia común.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 ó 5, en el que se proporcionan al menos dos
áreas de ganancia cada una por respectivas
fuentes de bombeo diferentes.
fuentes de bombeo diferentes.
7. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, provisto de retroalimentación a la
región de ganancia permitiendo al dispositivo lasear en uso para
proporcionar una fuente óptica.
8. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios de definición de
trayectoria comprenden al menos un
espejo.
espejo.
9. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios de definición de
trayectoria comprenden al menos una superficie de la placa de
material.
10. Dispositivo según la reivindicación 7, en
combinación con un dispositivo según la reivindicación 1, para
recibir y amplificar una radiación emitida por la fuente óptica, en
el que los dispositivos comparten una placa común de material.
11. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la obtención de ganancia
asociada con cada reflexión de incidencia rasante en la región de
ganancia es de una magnitud comparable.
12. Método para amplificar radiación óptica,
método que comprende hacer pasar la radiación a través de un
amplificador (1) regenerativo bombeado lateralmente a lo largo de
una trayectoria proporcionando una reflexión interna total con una
incidencia rasante en al menos dos posiciones diferentes
espacialmente en una cara bombeada lateralmente del
amplificador.
Applications Claiming Priority (2)
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Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7463667B2 (en) * | 2005-11-22 | 2008-12-09 | The Boeing Company | Solid-state laser and multi-pass resonator |
| JP5177969B2 (ja) * | 2006-07-12 | 2013-04-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光増幅装置 |
| US7826513B2 (en) * | 2007-08-30 | 2010-11-02 | The Boeing Company | Re-entrant structure for thin disk resonators |
| WO2011066440A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | Applied Energetics Inc. | Axial and off axis walk off multi-pass amplifiers |
| CN103944052A (zh) * | 2013-01-23 | 2014-07-23 | 福州高意通讯有限公司 | 一种放大器结构 |
| US8873136B2 (en) | 2013-01-30 | 2014-10-28 | Coherent, Inc. | High-gain face-pumped slab-amplifier |
| US8848751B2 (en) | 2013-02-27 | 2014-09-30 | Coherent Gmbh | Short-pulsed compact MOPA |
| US9570882B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-02-14 | Coherent Lasersystems Gmbh & Co. Kg | MOPA with externally triggered passively Q-switched laser |
| GB2505315B (en) * | 2013-08-07 | 2014-08-06 | Rofin Sinar Uk Ltd | Optical amplifier arrangement |
| US9231363B1 (en) | 2015-02-12 | 2016-01-05 | Coherent, Inc. | Optical pumping apparatus for slab lasers and amplifiers |
| CN105552707B (zh) * | 2016-01-29 | 2018-10-19 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于激光晶体拼接的折转多通放大装置 |
| CN114447742A (zh) * | 2022-02-07 | 2022-05-06 | 深圳市辉宏激光科技有限公司 | 一种基于碟片增益介质的飞秒激光再生放大器 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4785459A (en) * | 1985-05-01 | 1988-11-15 | Baer Thomas M | High efficiency mode matched solid state laser with transverse pumping |
| US4839902A (en) * | 1987-08-31 | 1989-06-13 | Gte Government Systems Corporation | Laser with controlled geometry fluorescent converter |
| US5546222A (en) * | 1992-11-18 | 1996-08-13 | Lightwave Electronics Corporation | Multi-pass light amplifier |
| US5315612A (en) * | 1993-03-11 | 1994-05-24 | National Research Council Of Canada | High efficiency transversely pumped solid-state slab laser |
| US6873639B2 (en) * | 1993-05-28 | 2005-03-29 | Tong Zhang | Multipass geometry and constructions for diode-pumped solid-state lasers and fiber lasers, and for optical amplifier and detector |
| US5485482A (en) * | 1993-12-08 | 1996-01-16 | Selker; Mark D. | Method for design and construction of efficient, fundamental transverse mode selected, diode pumped, solid state lasers |
| US5521932A (en) * | 1994-05-03 | 1996-05-28 | Light Solutions Corporation | Scalable side-pumped solid-state laser |
| US5619522A (en) * | 1995-09-07 | 1997-04-08 | Dube; George | Laser pump cavity |
| US5774489A (en) * | 1996-03-28 | 1998-06-30 | Schwartz Electro-Optics, Inc. | Transversely pumped solid state laser |
| US6002695A (en) * | 1996-05-31 | 1999-12-14 | Dpss Lasers, Inc. | High efficiency high repetition rate, intra-cavity tripled diode pumped solid state laser |
| US6671305B2 (en) * | 1996-11-29 | 2003-12-30 | Corporation For Laser Optics Research | Solid state laser |
| US6014391A (en) * | 1997-12-19 | 2000-01-11 | Raytheon Company | Thermally improved slab laser pump cavity apparatus with integral concentrator and method of making same |
| US6167069A (en) * | 1998-05-01 | 2000-12-26 | The Regents Of The University Of California | Thermal lens elimination by gradient-reduced zone coupling of optical beams |
| US6081542A (en) * | 1998-06-12 | 2000-06-27 | Lambda Physik Gmbh | Optically pumped laser with multi-facet gain medium |
| US6763050B2 (en) * | 2000-03-16 | 2004-07-13 | The Regents Of The University Of California | Method for optical pumping of thin laser media at high average power |
| US6904069B2 (en) * | 2000-12-29 | 2005-06-07 | The Regents Of The University Of California | Parasitic oscillation suppression in solid state lasers using optical coatings |
| US6625193B2 (en) * | 2001-01-22 | 2003-09-23 | The Boeing Company | Side-pumped active mirror solid-state laser for high-average power |
| US6603793B2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-08-05 | The Boeing Company | Solid-state laser oscillator with gain media in active mirror configuration |
| US6658036B1 (en) * | 2002-06-27 | 2003-12-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Lasers and amplifiers based on hybrid slab active mirrors |
| WO2004025791A1 (de) * | 2002-09-05 | 2004-03-25 | Las-Cad Gmbh | Seitlich mit fokussiertem licht von laserdioden in vielfachdurchläufen gepumpter festkörperlaser |
| US7068700B2 (en) * | 2003-11-14 | 2006-06-27 | Honeywell International Inc. | Optical bench for diode-pumped solid state lasers in field applications |
| US7388895B2 (en) * | 2003-11-21 | 2008-06-17 | Tsinghua University | Corner-pumping method and gain module for high power slab laser |
| JP2005251981A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Japan Atom Energy Res Inst | 固体レーザーの増幅法 |
| US7280571B2 (en) * | 2004-11-23 | 2007-10-09 | Northrop Grumman Corporation | Scalable zig-zag laser amplifier |
-
2002
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