High-resolution cryogenic spectroscopy of novel ytterbium-doped gain materials for high-energy solid-state lasers
Project goals
The goal of the proposed project is the spectroscopic investigation and laser operation of novel Yb-doped solid-state materials at cryogenic temperatures (10K-300K range). Laser materials such as Yb:YAG, Yb:LuAG, Yb:CaF2, Yb:FP-15 glass, Yb:Lu2O3, Yb:Y2O3, Yb:YAP, Yb: KLu(WO4)2 will be characterized at cryogenic temperatures. Amplified spontaneous emission and parasitic oscillations are drastically reduced by surrounding the laser gain material with an absorbing clad. Therefore, the same measurement setup will be used to characterize saturable absorber materials such as Cr:YAG, Cr:LuAG, Sm:YAG, and Co:YAG at cryogenic temperatures. The project team will build and test new diode-pumped laser resonators by implementing and exploring the capabilities of the above new materials with effective feedback towards the crystal or ceramics development. This study will lead to a deeper understanding of fundamental physical processes of pulsed cryogenic lasers.
Keywords
Laser physicscryogenic laserslaser spectroscopyytterbium laserssaturable absorberslaser cavity design
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-01660S
Alternative language
Project name in Czech
Kryogenní spektroskopie s vysokým rozlišením nových ytterbiem dopovaných aktivních materiálů pro vysokoenergetické pevnolátkové lasery
Annotation in Czech
Cílem navrhovaného projektu je základní spektroskopické studium nových ytterbiem dopovaných laserových aktivních materiálů na kryogenních teplotách (rozsah 10K - 300K). Laserové materiály, jako jsou např. Yb: YAG, Yb: LuAG, Yb: CaF2, Yb: FP-15 sklo, Yb: Lu2O3, Yb: Y2O3, Yb: YAP, Yb: KLU (WO4)2 budou detailně charakterizovány při kryogenních teplotách. Lze očekávat, že zesílená spontánní emise a nežádoucí parazitní laserové oscilace budou významně redukovány díky vhodně navrženému opláštění aktivního laserového prostředí absorpčním optickým materiálem. Z tohoto důvodu bude stejná měřící sestava použita pro fundamentální studium chování saturovatelných absorbérů při kryogenních teplotách u materiálů jako jsou Cr: YAG, Cr: LuAG, Sm: YAG, a Co: YAG. Řešitelský tým bude studovat nové konfigurace diodově čerpaných laserových rezonátorů s využitím specifických vlastností těchto nových aktivních materiálů a s účinnou zpětnou vazbou na vývoj krystalů nebo keramiky. Tento projekt povede k hlubšímu pochopení základních fyzikálních procesů u kryogenních pulzních laserů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Project objectives concerning the research on cryogenic spectroscopy of Yb-doped active materials for future applications in high-power solid-state lasers, matched to original proposal. They were reached in all activities (published in 8 papers with IF and 3 proceedings papers). New knowledge on cryogenically cooled laser active materials has been obtained. All project goals were reached.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 12, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
6,945 thou. CZK
Public financial support
6,945 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 945 CZK thou.
Public support
6 945 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BH - Optics, masers and lasers
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016