12 W high efficiency single frequency ring laser

Single-frequency output power of 12 W at 1064 nm is demonstrated. Pumped by a fiber-coupled diode laser, the Nd:YVO4 produces 58.6% of the slope efficiency with respect to absorbed pump power, and 52.7% of the optical-optical efficiency and nearly diffraction-limited output with a beam quality parameter of M-2 approximate to 1.11. To the best of our knowledge, this is the highest slope efficiency and optical-optical efficiency in single-frequency Nd:YVO4 ring laser. The slope efficiency of the single frequency laser is close to the limit of the efficiency. [GRAPHICS] output spectrum of the single-frequency Nd:YVO4 ring laser

Photoluminescent properties of dye-doped poly(N-vinyleabzole) (PVK) in microcavity

A surface emitting microcavity was formed by sandwiching a polymer film containing poly(N-vinyleabzole) (PVK). 8-hydroxyquinoline aluminium (Alq(3)) and 4-(Dicyanome thylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-Pyran(DCM) between a distributed Bragg reflector (DBR) with a reflectivity of 99% and a silver film. The sample was optically pumped with 250 ps pulses at 2 Hz repetition rate by a 355 nm line of the third harmonic of a mode-lock Nd:YAG laser. The lasing phenomenon was observed in DCM-doped PVK microcavity. The full width at half maximum (FWHM) was 3 nm with the peak wavelength at 602 nm. The threshold energy for lasing was estimated to be about 3 mu J. (C) 2000 Elsevier Science S.A. All rights reserved.

Conjugated polymer−titania nanoparticle hybrid films : random lasing action and ultrasensitive detection of explosive vapors

We have first demonstrated that a random laser action generated by a hybrid film composed of a semiconducting organic polymer (SOP) and TiO₂ nanoparticles can be used to detect 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) vapors. The hybrid film was fabricated by spin-casting SOP solution dispersed with nanosized TiO₂ particles on quartz glass. The SOP in the hybrid film functioned as both the gain medium and the sensory transducer. A random lasing action was observed with a certain pump power when the size (diameter of 50 nm) and concentration (8.9 - 10¹²/cm³) of TiO₂ nanoparticles were optimized. Measurements of fluorescence quenching behavior of the hybrid film in TNT vapor atmosphere (10 ppb) showed that attenuated lasing in optically pumped hybrid film displayed a sensitivity to vapors of explosives more than 20 times higher than was observed from spontaneous emission. This phenomenon has been explained with the four-level laser model. Since the sensory transducer used in the hybrid polymer/nanoparticles system could be replaced by other functional materials, the concept developed could be extended to more general domains of chemical or environment detection.

Assignment and frequency measurement of rotational transitions of (CD3OH)-C-13 by intracavity laser Stark spectroscopy

We present the results of an intracavity Stark spectroscopy experiment on the fundamental state of (CD3OH)-C-13. We use an optically pumped hybrid waveguide FIR laser, CH2F2 as active molecule, and (CD3OH)-C-13 as absorbent molecule. No Brewster window is needed to separate the lasing gas from the absorbing deuterated methanol. An absorption line is assigned as E(l) symmetry (n, K, J): (1,4,18) --> (1,5,18) and its frequency is measured as 63.08631 cm(-1) with a precision of a few parts in 10(7); two more absorptions are reported and a tentative assignment for one of them.

Investigation for long wavelength FIR laser lines for EPR studies: New lines from CH2=CF2

The results described in this work are part of a systematic search for long wavelength laser lines to be used in high magnetic field EPR applications and in plasma diagnostic. Four new far-infrared laser lines of CH2 = CF2 (1,1 difluoroethylene), optically pumped by a waveguide CO2 laser, have been discovered and characterized in wavelength, polarization relative to the pumping radiation and offset relative to the CO2 center frequency. New measurements of polarization and offset of 5 already known laser lines are also reported. A table of all of the known CO2 pumped FIR laser lines from this molecule is given.

Aufbau und Inbetriebnahme eines hochsensitiven 3-He-Magnetometers für ein zukünftiges Experiment zur Bestimmung eines elektrischen Dipolmoments des freien Neutrons

Die Messung eines möglichen elektrischen Dipolmoments des freien Neutrons erfordert genaustmögliche Kenntnis und Überwachung des magnetischen Feldes im Inneren der n2EDM-Spektrometerkammer. Die freie Spinpräzession von hyperpolarisiertem ³He kann verbunden mit einer Signalauslese mittels optisch gepumpter Cs-Magnetometer dazu genutzt werden, Messempfindlichkeit auf Magnetfeldschwankungen im Bereich weniger Femto-Tesla zu erhalten. Am Institut für Physik der Universität Mainz wurde eine ³He/Cs-Testanlage aufgebaut, um die Möglichkeiten der Signalauslese der ³He-Spinpräzession mittels eines lampengepumpten Cs-Magnetometers zu untersuchen. Darüber hinaus wurde eine ultrakompakte und transportable Polarisationseinheit entwickelt und installiert, welche ermöglicht, eine ³He-Hyperpolarisation von bis zu 55 Prozent zu erreichen. Im Anschluss wird das polarisierte 3He-Gas automatisiert komprimiert und in zwei Magnetometerzellen in Sandwichanordnung innerhalb der n2EDM-Spektrometerkammer gefüllt. In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der ersten im Januar 2012 erfolgreich durchgeführten Messungen vorgestellt. Bei diesen Messungen wurde ³He-Gas in der ultrakompakten Polarisationseinheit hyperpolarisiert und über Führungsfelder eines Transfersystems in eine vierlagige Mumetall-Abschirmung transferiert. Im Anschluss konnte im Inneren der magnetischen Abschirmung die freie ³He-Spinpräzession mittels eines lampengepumpten Cs-Magnetometer eindeutig nachgewiesen werden.

An accurate combined 3 He,Cs magnetometer with fT sensitivity for the nEDM experiment at PSI

Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung, Konstruktion und Untersuchung eines Magnetometers zur exakten und präzisen Messung schwacher Magnetfelder. Diese Art von Magnetometer eignet sich zur Anwendung in physikalischen hochpräzisions Experimenten wie zum Beispiel der Suche nach dem elektrischen Dipolmomentrndes Neutrons. Die Messmethode beruht auf der gleichzeitigen Detektion der freien Spin Präzession Kern-Spin polarisierten 3He Gases durch mehrere optisch gepumpte Cäsium Magnetometer. Es wird gezeigt, dass Cäsium Magnetometer eine zuverlässige und vielseitige Methode zur Messung der 3He Larmor Frequenz und eine komfortable Alternative zur Benutzung von SQUIDs für diesen Zweck darstellen. Ein Prototyp dieses Magnetometers wurde gebaut und seine Funktion in der magnetisch abgeschirmten Messkabine der Physikalisch Technischen Bundesanstalt untersucht. Die Sensitivität des Magnetometers in Abhängigkeitrnvon der Messdauer wurde experimentell untersucht. Es wird gezeigt, dass für kurze Messperioden (< 500s) Cramér-Rao limitierte Messungen möglich sind während die Sensitivität bei längeren Messungen durch die Stabilität des angelegten Magnetfeldes limitiert ist. Messungen eines 1 muT Magnetfeldes mit einer relative Genauigkeit von besser als 5x10^(-8) in 100s werden präsentiert. Es wird gezeigt, dass die Messgenauigkeit des Magnetometers durch die Zahl der zur Detektion der 3He Spin Präzession eingesetzten Cäsium Magnetometer skaliert werden kann. Prinzipiell ist dadurch eine Anpassung der Messgenauigkeit an jegliche experimentellen Bedürfnisse möglich. Es wird eine gradiometrische Messmethode vorgestellt, die es erlaubt den Einfluss periodischerrnmagnetischer Störungen auf dieMessung zu unterdrücken. Der Zusammenhang zwischen der Sensitivität des kombinierten Magnetometers und den Betriebsparametern der Cäsium Magnetometer die zur Spin Detektion verwendet werden wird theoretisch untersucht und anwendungsspezifische Vor- und Nachteile verschiedener Betriebsartenwerden diskutiert. Diese Zusammenhänge werden in einer Formel zusammengefasst die es erlaubt, die erwartete Sensitivität des Magnetometers zu berechnen. Diese Vorhersagen befinden sich in perfekter Übereinstimmung mit den experimentellen Daten. Die intrinsische Sensitivität des Magnetometer Prototyps wird auf Basis dieser Formel theoretisch bestimmt. Ausserdem wird die erwartete Sensitivität für die Anwendung im Rahmen des Experiments der nächsten Generation zur Bestimmung des elektrischenrnDipolmoments des Neutrons am Paul Scherrer Institut abgeschätzt. Des weiteren wird eine bequeme experimentelle Methode zur Messung des Polarisationsgrades und des Rabi Flip-Winkels der 3He Kernspin Polarisation vorgestellt. Letztere Messung ist sehr wichtig für die Anwendung in hochpräzisions Experimenten.

1.2-μm semiconductor disk laser frequency doubled with periodically poled lithium tantalate crystal

In this letter, we demonstrate an optically pumped semiconductor disk laser frequency doubled with a periodically poled lithium tantalate crystal. Crystals with various lengths were tested for intracavity frequency conversion. The semiconductor disk laser exploited GaInNAs-based active region with GaAsAlAs distributed Bragg mirror to produce emission at 1.2- μm wavelength. The frequency doubled power up to 760 mW at the wavelength of 610 nm was achieved with a 2-mm-long crystal. © 2010 IEEE.

Intracavity generation of 610nm light by periodically poled near-stoichiometric lithium tantalate

Intracavity frequency doubling of an optically pumped GaInNAs semiconductor disk laser by a periodically poled near-stoichiometric lithium tantalate crystal has been investigated. Stable second-harmonic generation at 610nm has been achieved with an output power of 730mW, limited only by the spectral acceptance range and Fresnel losses of the crystal. Spectral tuning of 8nm was realised with a Fabry-Pérot etalon. © The Institution of Engineering and Technology.

Self-mode-locked quantum-dot vertical-external-cavity surface-emitting laser

We present the first self-mode-locked optically pumped quantum-dot semiconductor disk laser. Our mode-locked device emits sub-picosecond pulses at a wavelength of 1040 nm and features a record peak power of 460 W at a repetition rate of 1.5 GHz. In this work, we also investigate the temperature dependence of the pulse duration as well as the time-bandwidth product for stable mode locking. © 2014 Optical Society of America.

High-power quantum-dot vertical-external-cavity surface-emitting laser exceeding 8 W

We report on a record-high output power from an optically pumped quantum-dot vertical-external-cavity surface-emitting laser, optimized for high-power emission at 1040 nm. A maximum continuous-wave output power of 8.41 W is obtained at a heat sink temperature of 1.5 °C. By inserting a birefringent filter inside the laser cavity, a wavelength tuning over a range of 45 nm is achieved. © 2014 IEEE.

High-power operation of quantum-dot semiconductor disk laser at 1180 nm

In this letter, we report on a high-power operation of an optically pumped quantum-dot semiconductor disk laser designed for emission at 1180 nm. As a consequence of the optimization of the operation conditions, a record-high continuous-wave output power exceeding 7 W is obtained for this wavelength at a heat-sink temperature of 2 °C. A wavelength tuning over a range of 37 nm is achieved using a birefringent filter inside the cavity.

Unrepeatered DP-QPSK transmission over 352.8 km SMF using random DFB fiber laser amplification

Unrepeatered 100 Gbit/s per channel wave-divisionmultiplexed dual-polarization-QPSK transmission with random distributed feedback fiber laser-based Raman amplification using fiber Bragg grating is demonstrated. Transmission of 1.4 Tb/s (14 × 100 Gbit/s) was possible in 352.8 km link and 2.2 Tb/s (22 × 100 Gbit/s) was achieved in 327.6 km without employing remote optically pumped amplifier or speciality fibers.

Integrated optically triggered polarisation-switching in InGaAsP twin-stripe injection lasers

A new form of ultrafast bistable polarization switching in twin-stripe injection lasers has been observed. For the first time, triggering between bistable states has been achieved by injecting light from a neighboring laser integrated on the same chip. Ultrafast switching times of 250 ps have been measured (detector limited).