Diamond Raman laser: a promising high-beam-quality and low-thermal-effect laser

Yulan Li; Jie Ding; Zhenxu Bai; Xuezong Yang; Yuqi Li; Jingling Tang; Yu Zhang; Yaoyao Qi; Yulei Wang; Zhiwei Lu

doi:10.1017/hpl.2021.25

[1] M. N. Zervas, C. A. Codemard. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 20, 219(2014).

[2] R. Klein. Laser Welding of Plastics: Materials, Processes and Industrial Applications(2011).

[3] T. J. Carrig. Proc. SPIE, 5620, 187(2004).

[4] M. G. Raymer, J. Mostowski, J. L. Carlsten. Phys. Rev. A, 19, 2304(1979).

[5] J. T. Murray, W. L. Austin, R. Powell. Opt. Mater., 11, 353(1999).

[6] T. H. Russell, S. M. Willis, M. B. Crookston, W. B. Roh. J. Nonlinear Opt. Phys. Mater., 11, 303(2008).

[7] A. Sabella, J. A. Piper, R. P. Mildren. Opt. Lett., 39, 4037(2014).

[8] R. J. Williams, O. Kitzler, Z. Bai, S. Sarang, H. Jasbeer, A. McKay, S. Antipov, A. Sabella, O. Lux, D. J. Spence, R. P. Mildren. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 24, 1602214(2018).

[9] R. S. Balmer, J. R. Brandon, S. L. Clewes, H. K. Dhillon, J. M. Dodson, I. Friel, P. N. Inglis, T. D. Madgwick, M. L. Markham, T. P. Mollart, N. Perkins, G. A. Scarsbrook, D. J. Twitchen, A. J. Whitehead, J. J. Wilman, S. M. Woollard. J. Phys. Condens. Matter, 21, 364221(2009).

[10] B. Jalali, V. Raghunathan, R. Shori, S. Fathpour, D. Dimitropoulos, O. Stafsudd. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 12, 1618(2006).

[11] K. Yamada, T. Ueda, A. Hosokawa, Y. Yamane, K. Sekiya. Proc. SPIE, 6107, 61070H(2006).

[12] J. M. Ralston, R. K. Chang. Phys. Rev. B, 2, 1858(1970).

[13] P. Černý, P. G. Zverev, H. Jelinkova, T. T. Basiev. Opt. Commun., 177, 397(2000).

[14] J. Findeisen, H. J. Eichler, P. Peuser, A. A. Kaminskii, J. Hulliger. Appl. Phys. B, 70, 159(2000).

[15] P. G. Zverev, T. T. Basiev, V. V. Osiko. Opt. Mater., 11, 315(1999).

[16] A. McKay, O. Kitzler, H. Liu, D. Fell, R. P. Mildren. Proc. SPIE, 8551, 85510U(2012).

[17] A. A. Kaminskii, K. Ueda, H. J. Eichler, Y. Kuwano, H. Kouta, S. N. Bagaev, T. H. Chyba, J. C. Barnes, G. M. A. Gad, T. Murai, L. Jianren. Opt. Commun., 194, 201(2001).

[18] S. M. Kaczmarek, T. Lukasiewicz, W. Giersz, R. Jabloński, J. K. Jabczyński, M. Świrkowicz, Z. Gałąka, W. Drozdowski, M. Kwaśny. Proc. SPIE, 3724, 324(1999).

[19] S. C. Abrahams, R. Liminga, P. Marsh, F. Schrey, J. Albertsson, C. Svensson, Å. Kvick. J. Appl. Crystallogr., 16, 453(1983).

[20] Y. Li, Z. Bai, H. Chen, D. Jin, X. Yang, Y. Qi, J. Ding, Y. Wang, Z. Lu. Results Phys., 16, 102853(2020).

[21] S. Ding, X. Zhang, Q. Wang, F. Su, S. Li, S. Fan, J. Chang, S. Zhang, S. Wang, Y. Liu. Opt. Express, 13, 10120(2005).

[22] I. V. Mochalov. Opt. Eng., 36, 1660(1997).

[23] D. C. Parrotta, A. J. Kemp, M. D. Dawson, J. E. Hastie. Opt. Express, 19, 24165(2011).

[24] G. Eckhardt, D. P. Bortfeld, M. Geller. Appl. Phys. Lett., 3, 137(1963).

[25] F. V. Loon, A. J. Kemp, A. J. Maclean, S. Calvez, J.-M. Hopkins, J. E. Hastie, M. D. Dawson, D. Burns. Opt. Express, 14, 9250(2006).

[26] I. Friel, S. L. Clewes, H. K. Dhillon, N. Perkins, D. J. Twitchen, G. A. Scarsbrook. Diam. Relat. Mater., 18, 808(2009).

[27] G. Turri. Opt. Eng., 46, 064002(2007).

[28] D. J. Spence, E. Granados, R. P. Mildren. Opt. Lett., 35, 556(2010).

[29] A. M. Warrier, J. Lin, H. M. Pask, R. P. Mildren, D. W. Coutts, D. J. Spence. Opt. Express, 22, 3325(2014).

[30] W. Lubeigt, V. G. Savitski, G. M. Bonner, S. L. Geoghegan, I. Friel, J. E. Hastie, M. D. Dawson, D. Burns, A. J. Kemp. Opt. Express, 19, 6938(2011).

[31] O. Kitzler, A. McKay, R. P. Mildren. Opt. Lett., 37, 2790(2012).

[32] W. Lubeigt, G. M. Bonner, J. E. Hastie, M. D. Dawson, D. Burns, A. J. Kemp. Opt. Lett., 35, 2994(2010).

[33] V. G. Savitski, I. Friel, J. E. Hastie, M. D. Dawson, D. Burns, A. J. Kemp. IEEE J. Quantum Electron., 48, 328(2012).

[34] J.-P. M. Feve, K. E. Shortoff, M. J. Bohn, J. K. Brasseur. Opt. Express, 19, 913(2011).

[35] W. Lubeigt, G. M. Bonner, J. E. Hastie, M. D. Dawson, D. Burns, A. J. Kemp. Opt. Express, 18, 16765(2010).

[36] A. McKay, H. Liu, O. Kitzler, R. P. Mildren. Laser Phys. Lett., 10, 105801(2013).

[37] A. McKay, O. Kitzler, R. P. Mildren. Laser Photon. Rev., 8, L37(2014).

[38] R. P. Mildren, A. Sabella. Opt. Lett., 34, 2811(2009).

[39] A. Sabella, J. A. Piper, R. P. Mildren. Opt. Lett., 35, 3874(2010).

[40] S. Antipov, A. Sabella, R. J. Williams, O. Kitzler, D. J. Spence, R. P. Mildren. Opt. Lett., 44, 2506(2019).

[41] O. Kitzler, A. McKay, D. J. Spence, R. P. Mildren. Opt. Express, 23, 8590(2015).

[42] R. J. Williams, O. Kitzler, A. McKay, R. P. Mildren. Opt. Lett., 39, 4152(2014).

[43] R. J. Williams, J. Nold, M. Strecker, O. Kitzler, A. McKay, T. Schreiber, R. P. Mildren. Laser Photon. Rev., 9, 405(2015).

[44] A. J. Lee, H. M. Pask, P. Dekker, J. A. Piper. Opt. Express, 16, 21958(2008).

[45] A. J. Lee, H. M. Pask, D. J. Spence, J. A. Piper. Opt. Lett., 35, 682(2010).

[46] X. H. Chen, X. Y. Zhang, Q. P. Wang, P. Li, S. T. Li, Z. H. Cong, Z. J. Liu, S. Z. Fan, H. J. Zhang. Laser Phys. Lett., 6, 363(2009).

[47] R. Chulkov, V. Lisinetskii, O. Lux, H. Rhee, S. Schrader, H. J. Eichler, V. Orlovich. Appl. Phys. B, 106, 867(2012).

[48] S. Li, X. Zhang, Q. Wang, X. Zhang, Z. Cong, H. Zhang, J. Wang. Opt. Lett., 32, 2951(2007).

[49] A. McKay, O. Kitzler, R. P. Mildren. Opt. Express, 22, 707(2014).

[50] R. P. Mildren, H. M. Pask, H. Ogilvy, J. A. Piper. Opt. Lett., 30, 1500(2005).

[51] H. M. Pask, S. Myers, J. A. Piper, J. Richards, T. McKay. Opt. Lett., 28, 435(2003).

[52] P. Jiang, X. Ding, B. Li, J. Liu, X. Yu, G. Zhang, B. Sun, C. Zhao, L. Wu, J. Yao. Opt. Express, 25, 3387(2017).

[53] J. Liu, X. Ding, P. Jiang, Q. Sheng, X. Yu, B. Sun, J. Wang, R. Shi, L. Zhao, Y. Bai, G. Zhang, L. Wu, J. Yao. Appl. Opt., 57, 3154(2018).

[54] C. A. Codemard, P. Dupriez, Y. Jeong, J. K. Sahu, M. Ibsen, J. Nilsson. Opt. Lett., 31, 2290(2006).

[55] Y. Feng, L. R. Taylor, D. B. Calia. Opt. Express, 17, 23678(2009).

[56] J. W. Nicholson, M. F. Yan, P. Wisk, J. Fleming, F. DiMarcello, E. Monberg, T. Taunay, C. Headley, D. J. DiGiovanni. Opt. Lett., 35, 3069(2010).

[57] V. R. Supradeepa, J. W. Nicholson. Opt. Lett., 38, 2538(2013).

[58] Q. Xiao, P. Yan, D. Li, J. Sun, X. Wang, Y. Huang, M. Gong. Opt. Express, 24, 6758(2016).

[59] L. Zhang, C. Liu, H. Jiang, Y. Qi, B. He, J. Zhou, X. Gu, Y. Feng. Opt. Express, 22, 18483(2014).

[60] Y. Chen, T. Yao, L. Huang, H. Xiao, J. Leng, P. Zhou. Opt. Express, 28, 3495(2020).

[61] Z. Wang, T. Qi, Y. Huang, J. Tian, P. Yan, Q. Xiao, M. Gong. Conference on Lasers and Electro-Optics(2020).

[62] V. Kuhn, D. Kracht, J. Neumann, P. Wessels. Opt. Lett., 36, 3030(2011).

[63] J. C. Bouteiller. IEEE Photonics Technol. Lett., 15, 1698(2003).

[64] T. Eidam, C. Wirth, C. Jauregui, F. Stutzki, F. Jansen, H.-J. Otto, O. Schmidt, T. Schreiber, J. Limpert, A. Tünnermann. Opt. Express, 19, 13218(2011).

[65] C. Jauregui, T. Eidam, H. Otto, F. Stutzki, F. Jansen, J. Limpert, A. Tünnermann. Opt. Express, 20, 12912(2012).

[66] M. Jelinek, O. Kitzler, H. Jelinkova, J. Sulc, M. Nemec. Laser Phys. Lett., 9, 35(2011).

[67] V. P. Pashinin, V. G. Ralchenko, A. P. Bolshakov, E. E. Ashkinazi, M. A. Gorbashova, V. Yu. Yurov, V. I. Konov. Laser Phys. Lett., 13, 065001(2016).

[68] R. J. Williams, D. J. Spence, O. Lux, R. P. Mildren. Opt. Express, 25, 749(2017).

[69] A. Sabella, J. A. Piper, R. P. Mildren. Opt. Express, 19, 23554(2011).

[70] O. Lux, S. Sarang, O. Kitzler, D. J. Spence, R. P. Mildren. Proc. SPIE, 10254(2017).

[71] O. Lux, S. Sarang, R. J. Williams, A. McKay, R. P. Mildren. Optica, 3, 876(2016).

[72] O. Lux, R. J. Williams, S. Sarang, H. Jasbeer, A. McKay, O. Kitzler, R. P. Mildren. Opt. Express, 24, 27812(2016).

[73] X. Yang, O. Kitzler, D. J. Spence, R. J. Williams, Z. Bai, S. Sarang, L. Zhang, Y. Feng, R. P. Mildren. Opt. Lett., 44, 839(2019).

[74] X. Yang, O. Kitzler, D. J. Spence, Z. Bai, Y. Feng, R. P. Mildren. Opt. Lett., 45, 1898(2020).

[75] G. Yang, L. Liu, Z. Jiang, J. Guo, T. Wang. Optik, 156, 148(2018).

[76] G. I. Hatakoshi. Opt. Rev., 10, 307(2003).

[77] M. H. Mahdieh. Opt. Commun., 281, 3395(2008).

[78] C. Mafusire, A. Forbes. J. Opt. Soc. Am. A, 28, 1372(2011).

[79] A. E. Siegman. Proc. SPIE, 1224, 2(1990).

[80] A. E. Siegman. Proc. SPIE, 1810, 758(1993).

[81] H. Weber. Opt. Quantum Electron., 24, S861(1992).

[82] O. Kitzler, A. McKay, R. Mildren. Proceedings of the International Quantum Electronics Conference and Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim(2011).

[83] Z. Bai, R. J. Williams, H. Jasbeer, S. Sarang, O. Kitzler, A. McKay, R. P. Mildren. Opt. Lett., 43, 563(2018).

[84] Z. Bai, R. J. Williams, O. Kitzler, S. Sarang, D. J. Spence, R. P. Mildren. Opt. Express, 26, 19797(2018).

[85] H. Jasbeer, R. J. Williams, O. Kitzler, A. McKay, R. P. Mildren. Opt. Express, 26, 1930(2018).

[86] R. P. Mildren, A. Sabella, O. Kitzler, D. J. Spence, A. M. McKay. Optical Engineering of Diamond, 239(2013).

[87] H. Larsson, O. Steinvall, T. Chevalier, F. Gustafsson. Opt. Eng., 45, 116201(2006).

[88] V. R. Supradeepa, Y. Feng, J. W. Nicholson. J. Opt., 19, 023001(2017).

[89] T. T. Basiev, A. V. Gavrilov, V. V. Osiko, S. N. Smetanin, A. V. Fedin. Quantum Electron., 34, 649(2004).

[90] R. P. Mildren, J. E. Butler, J. R. Rabeau. Opt. Express, 16, 18950(2008).

[91] E. Granados, D. J. Spence, R. P. Mildren. Opt. Express, 19, 10857(2011).

[92] G. Demetriou, A. J. Kemp, V. Savitski. Opt. Express, 27, 10296(2019).

[93] S. Ma, H. Tu, D. Lu, Z. Hu, N. Jiang, X. Wang, J. Wang. Opt. Commun., 478, 126399(2020).

[94] M. K. Davis, M. J. F. Digonnet, R. H. Pantell. J. Lightwave Technol., 16, 1013(1998).

[95] R. Weber, B. Neuenschwander, H. P. Weber. Opt. Mater., 11, 245(1999).

[96] S. Chénais, F. Druon, S. Forget, F. Balembois, P. Georges. Prog. Quantum Electron., 30, 89(2006).

[97] V. A. Lisinetskii, T. Riesbeck, H. Rhee, H. J. Eichler, V. A. Orlovich. Appl. Phys. B, 99, 127(2010).

[98] A. McKay, O. Kitzler, R. P. Mildren. Opt. Express, 22, 6707(2014).

[99] J. E. Hellstroem, S. Bjurshagen, V. Pasiskevicius. Appl. Phys. B, B83, 55(2006).

[100] S. D. Setzler, M. J. Shaw, M. J. Kukla, J. R. Unternahrer, K. M. Dinndorf, J. A. Beattie, E. P. Chicklis. Proc. SPIE, 7686, 76860C(2010).

[101] A. S. Arnold, J. S. Wilson, M. G. Boshier. Rev. Sci. Instrum., 69, 1236(1998).

[102] C. Jauregui, J. Limpert, A. Tünnermann. Nat. Photonics, 7, 861(2013).

[103] J. Chen, J. Li, J. Xu, W. Liu, Y. Bo, X. Feng, Y. Xu, D. Jiang, Z. Chen, Y. Pan, Y. Guo, B. Yan, C. Guo, L. Yuan, H. Yuan, Y. Lin, Y. Xiao, Q. Peng, W. Lei, D. Cui. Opt. Laser Technol., 63, 50(2014).

[104] B. J. Comaskey, R. Beach, G. Albrecht, W. J. Benett, B. L. Freitas, C. Petty, D. VanLue, D. Mundinger, R. W. Solarz. IEEE J. Quantum Electron., 28, 992(1992).

[105] J. Mende, E. Schmid, J. Speiser, G. Spindler, A. Giesen. Proc. SPIE, 7193, 71931V(2009).

[106] A. Giesen, J. Speiser. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 13, 598(2007).

[107] S. Antipov, R. J. Milliams, A. Sabella, O. Kitzler, A. Berhane, D. J. Spence, R. P. Mildren. Opt. Express, 28, 15232(2020).

[108] S. C. Tidwell, J. -F. Seamans, M. S. Bowers, A. K. Cousins. IEEE J. Quantum Electron., 28, 997(1992).

[109] S. Fan, X. Zhang, Q. Wang, S. Li, S. Ding, F. Su. Opt. Commun., 266, 620(2006).

[110] M. D. Hürlimann, T. M. D. Swiet, P. N. Sen. J. Non-Cryst. Solids, 182, 198(1995).

[111] O. W. Käding, M. Rösler, R. Zachai, H. J. Füßer, E. Matthias. Diam. Relat. Mater., 3, 1178(1994).

[112] Z. Bai, R. J. Williams, O. Kitzler, S. Sarang, D. J. Spence, Y. Wang, Z. Lu, R. P. Mildren. APL Photonics, 5, 031301(2020).

[113] R. J. Williams, Z. Bai, S. Sarang, O. Kitzler, D. J. Spence, R. P. Mildren. , , , , , and , arXiv:1807.00240 ().(2018).