Page 9 - High Power Laser Handbook
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viii Co n t e n t s
Part 3 Solid-State Lasers
7 Introduction to High-Power Solid-State Lasers
Gregory D. Goodno, Hagop Injeyan . . . . . . . . . . . . . . . . 163
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
7.2 Laser Gain Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
7.2.1 Cross Section and Lifetime . . . . . . . . 164
7.2.2 Host Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
7.2.3 High-Average-Power SSL Materials . . . 167
7.2.4 High Pulse-Energy and
Peak-Power SSL Materials . . . . . . . . 170
7.3 Pumping, Cooling, and Thermal Effects . . . . 171
7.3.1 Pump Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
7.3.2 Laser Extraction and Heat Removal 174
7.4 Laser Beam Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
7.4.1 Stable Resonators . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.4.2 Unstable Resonators . . . . . . . . . . . . . 177
7.4.3 Master Oscillator Power Amplifi ers 179
7.5 Wavefront Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
7.5.1 Spatial Phase Plates . . . . . . . . . . . . . . 180
7.5.2 Phase Conjugation . . . . . . . . . . . . . . . 181
7.5.3 Adaptive Optics . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
7.6 Conclusion and Future Directions . . . . . . . . . 184
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
8 Zigzag Slab Lasers Hagop Injeyan,
Gregory D. Goodno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
8.2 Zigzag Slab Principle and Advantages . . . . . 187
8.2.1 Zigzag Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . 187
8.2.2 Scaling Laws . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
8.3 Traditional Side-Pumped Slabs . . . . . . . . . . . 192
8.3.1 Architecture and Technical Issues . . . 192
8.3.2 Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8.4 End-Pumped Slabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
8.4.1 Architecture and Technical Issues . . . . 198
8.4.2 Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
8.4.3 Power Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
®
9 Nd:YAG Ceramic ThinZag High-Power Laser
Development Daniel E. Klimek, Alexander Mandl . . . 207
9.1 Introduction and ThinZag Concept
Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
9.1.1 TZ-1 Module Development . . . . . . . 209
