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Fundamental mode radiation with solid-state lasers

Steffen, J. (Institute of Applied Physics, Univ. of Berne, Berne, Switzerland ) ; Lortscher, J.-P. ; Herziger, G. ;
  • 초록  

    Optical pumping of solid-state lasers induces thermal lensing in the laser crystal. This lansing determines the beam properties in the resonator; the TEM 00 -mode radiation is limited to a small laser rod volume and it depends on the pump power. Especially with pulse-pumped systems, the generation of stable fundamental mode radiation could only be obtained with low efficiency. Laser resonators with optimum TEM 00 mode output were studied considering the thermal lensing. A kind of resonator was found, the radiation of which is insensitive to thermal distortions. The following is determined by parameters g_{1}, g_{2} : \frac{1}{g_{1}}=2g_{2} +^{1} (\frac{a}{b})^{2} + 2\frac{a}{b} , where a and b are distances between rod ends and mirrors, a and b being the distances between the two mirrors and the lens. The predicted beam behavior was verified experimentally with a high repetition rate YAG laser. A high-precision laser drilling machine was constructed with this design. Because of the insensitive properties, reproducible material processing was achieved in industrial use.


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