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726 results on '"Hideur, A."'

101. Optical parametric generation in OP-GaAs waveguides pumped by a femtosecond fluoride fiber laser

Author

Rezki Becheker, Myriam Bailly, Saï Idlahcen, Thomas Godin, Bruno Gerard, Hugo Delahaye, Geoffroy Granger, Sèbastien Fèvrier, Arnaud Grisard, Eric Lallier, and Ammar Hideur

Subjects
Atomic and Molecular Physics, and Optics
Abstract

We report on mid-infrared optical parametric generation in the 4–5 μm and 9–12 μm bands by pumping custom-designed orientation-patterned gallium arsenide (OP-GaAs) rib waveguides with an ultrafast femtosecond fiber laser system. This pump source is seeded by a mode-locked fluoride fiber laser with 59 MHz repetition rate and can be tuned between 2.8 and 3.2 μm using a soliton self-frequency shifting stage. The single TE and TM modes OP-GaAs crystals feature quasi-phase-matched grating periods of 85 and 90 μm and different transverse sizes thus allowing a wide spectral tunability.

Published
2022

102. Growth and mid-infrared emission properties of 'mixed' fluorite-type Er:(Ca,Sr)F2 and Er:(Ba,Sr)F2 crystals

Author

Liza Basyrova, Pavel Loiko, Abdelmjid Benayad, Gurvan Brasse, Jean-Louis Doualan, Alain Braud, Ammar Hideur, and Patrice Camy

Abstract

Fluorite-type 5 at.% Er3+:(M1,M2)F2 (M1 = Ca, Ba; M2 = Sr) crystals were grown by the conventional Bridgman technique and a comparative study of their spectroscopic properties was performed. The vibronic properties of the fluorite-type crystals were studied by Raman spectroscopy. The Er:(M1,M2)F2 crystals exhibited a slightly inhomogeneous broadening of mid-infrared luminescence spectra as compared to the ‘parent’ compound, Er:SrF2. The luminescence lifetimes of the 4I11/2 and 4I13/2 manifolds were measured, e.g., for the Er:(Ca,Sr)F2 crystal, the luminescence lifetimes were estimated to be 8.64 ms and 5.64 ms, respectively, representing a favorable ratio for mid-IR laser operation.

Published
2022

104. Efficient Tm:LiYF 4 Lasers 2.3 microns Effect of Energy-Transfer Upconversion

Author

Loiko, Pavel, Camy, Patrice, Soulard, Rémi, Guillemot, Lauren, Brasse, Gurvan, Doualan, Jean-Louis, Braud, Alain, Tyazhev, Aleksey, Hideur, Ammar, Druon, Frédéric, Center for Optical Technologies and Department of Materials Science and Engineering, Lehigh University, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PHOTONIQUE, XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Laboratoire Charles Fabry / Lasers, Laboratoire Charles Fabry (LCF), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2019

105. Design and modeling of a passively Q-switched diode-pumped Thulium laser at 2.3 μm

Author

Ammar Hideur, Jean-Louis Doualan, Pavel Loiko, Patrice Camy, Lauren Guillemot, Alain Braud, Florent Starecki, Esrom Kifle, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Optique, Matériaux et Laser (OML), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and ANR-19-CE08-0028,SPLENDID2,Lasers solides et amplificateurs à impulsions courtes au-delà de 2 µm(2019)

Subjects
Diffraction, Active laser medium, Materials science, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, law.invention, 010309 optics, Optics, law, 0103 physical sciences, Laser power scaling, Electrical and Electronic Engineering, Physical and Theoretical Chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Diode, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], business.industry, Linear polarization, Saturable absorption, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Pulse (physics), [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Optoelectronics, 0210 nano-technology, business
Abstract

We report on a diode-pumped Tm:LiYF4 laser operating on the 3H4 → 3H5 transition (at ∼ 2 . 3 μ m) passively Q-switched by a Cr2＋:ZnSe saturable absorber. This laser delivers a maximum average output power of 130 mW at 2304.6 nm with a nearly diffraction limited beam, a linear polarization ( π ) and no colasing at ∼ 1 . 9 μ m. The corresponding pulse characteristics (duration/energy) are 1.24 μ s/3.6 μ J at a repetition rate of 36 kHz. By power scaling under quasi-CW pumping, even shorter pulse durations of 870 ns and higher pulse energies of 6.1 μ J are achieved. The performance of the laser is simulated using a model of a quasi-four-level gain medium and a “slow” saturable absorber showing a good agreement with the experiment. The effect of the thermal lens of the saturable absorber on the pulse characteristics is discussed.

Published
2021

106. High-resolution terahertz-driven atom probe tomography

Author

Vella, Angela, primary, Houard, Jonathan, additional, Arnoldi, Laurent, additional, Tang, Mincheng, additional, Boudant, Matthias, additional, Ayoub, Anas, additional, Normand, Antoine, additional, Da Costa, Gerald, additional, and Hideur, Ammar, additional

Published
2021
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113. Watt-level efficient 2.3 µm thulium fluoride fiber laser

Author

Tyazhev, Aleksey, primary, Starecki, Florent, additional, Cozic, Solenn, additional, Loiko, Pavel, additional, Guillemot, Lauren, additional, Braud, Alain, additional, Joulain, Franck, additional, Tang, Mincheng, additional, Godin, Thomas, additional, Hideur, Ammar, additional, and Camy, Patrice, additional

Published
2020
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115. Widely tunable in-band-pumped Tm:CaF2 laser

Author

Thouroude, Romain, primary, Tyazhev, Aleksey, additional, Hideur, Ammar, additional, Loiko, Pavel, additional, Camy, Patrice, additional, Doualan, Jean-Louis, additional, Gilles, Hervé, additional, and Laroche, Mathieu, additional

Published
2020
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117. Passively mode-locked diode-pumped Tm,Ho:LiYF4 laser

Author

Paris, Marlène, primary, Tyazhev, Aleksey, additional, Loiko, Pavel, additional, Soulard, Rémi, additional, Doualan, Jean-Louis, additional, Guillemot, Lauren, additional, Braud, Alain, additional, Godin, Thomas, additional, Camy, Patrice, additional, and Hideur, Ammar, additional

Published
2020
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119. SESAM-mode-locked Tm:KY3F10 laser at 2340 nm

Author

Kowalczyk, Maciej, primary, Guillemot, Lauren, additional, Loiko, Pavel, additional, Braud, Alain, additional, Doualan, Jean-Louis, additional, Benayad, Abdelmjid, additional, Hideur, Ammar, additional, Sotor, Jarosław, additional, and Camy, Patrice, additional

Published
2020
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123. Dissipative Soliton Fiber Laser Mode-Locked With a Resonant InGaAs-Based Saturable Absorber Mirror

Author

Thomas Godin, Mincheng Tang, Pierre-Henry Hanzard, Cyril Bachelet, Isabelle Sagnes, Adil Haboucha, Jean-Louis Oudar, Ammar Hideur, Li Fang, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Laboratoire de Photonique et de Nanostructures. (LPN-CNRS / UPR 20), Propriétés Optiques des Matériaux et Applications (POMA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM SEMI, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Angers (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)

Subjects
Materials science, Physics::Optics, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, law.invention, 010309 optics, Optical pumping, Dissipative soliton, Optics, law, Fiber laser, 0103 physical sciences, Laser power scaling, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Electrical and Electronic Engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Distributed feedback laser, [PHYS.PHYS]Physics [physics]/Physics [physics], business.industry, Saturable absorption, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Mode-locking, Optoelectronics, 0210 nano-technology, business
Abstract

We report on the successful operation of a dissipative soliton fiber laser mode-locked with a bulk InGaAs-based saturable absorber mirror forming a resonant micro-cavity. Highly-chirped pulses with several nanojoules of energy are thus produced. Remarkably, the laser performances in terms of output power and amplitude stability are comparable to those obtained with their multiple-quantum-well-based counterparts. This letter suggests that this simplified approach for saturable absorber mirrors can be considered as a promising alternative regarding ultrafast optics applications.

Published
2017

124. Large Normal Dispersion Mode-Locked Erbium-Doped Fiber Laser

Author

Fabien Lesparre, Dmitry Gaponov, Sébastien Février, Kai Qian, Yves Jaouën, Jean-Louis Oudar, Mincheng Tang, Ammar Hideur, G. Granger, Thomas Godin, Mikhail E. Likhachev, Hongjie Wang, Caroline Lecaplain, Renaud Gabet, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), PHOTONIQUE, XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Division of Medical Genetics [Seattle], University of Washington [Seattle], Carnegie Mellon University [Pittsburgh] (CMU), Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (LICB), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris), Département Communications & Electronique (COMELEC), Télécom ParisTech, Télécommunications Optiques (GTO), Laboratoire Traitement et Communication de l'Information (LTCI), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Télécom Paris-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Télécom Paris, Photonique Fibre et Sources Cohérentes (XLIM-PHOT), Fiber Optics Research Center of the Russian Academy of Sciences (FORC), and Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS)

Subjects
Materials science, normal dispersion, Degrees of freedom (statistics), Physics::Optics, 02 engineering and technology, ultrafast fiber laser, 7. Clean energy, 01 natural sciences, law.invention, 010309 optics, Biomaterials, law, lcsh:TP890-933, Fiber laser, lcsh:TP200-248, 0103 physical sciences, Dispersion (optics), Spectral width, Fiber, lcsh:QH301-705.5, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Civil and Structural Engineering, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], business.industry, dual concentric core fiber, lcsh:Chemicals: Manufacture, use, etc, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, lcsh:QC1-999, Core (optical fiber), Wavelength, erbium-doped, lcsh:Biology (General), Mechanics of Materials, Ceramics and Composites, Optoelectronics, lcsh:Textile bleaching, dyeing, printing, etc, 0210 nano-technology, business, lcsh:Physics
Abstract

We report on a passively mode-locked oscillator based on an erbium-doped dual concentric core fiber combining high normal dispersion and large mode area. This large normal dispersion laser generates long pulses with 30 ps duration and 0.17 nm spectral width at 1530 nm wavelength. The source delivers an average power of 64 mW at a repetition rate of 16 MHz, corresponding to 4 nJ energy. This concept opens up new degrees of freedom in the design of mode-locked fiber lasers.

Published
2019

125. Field emission microscopy pattern of a single-crystal diamond needle under ultrafast laser illumination

Author

Saïd Idlahcen, Ammar Hideur, Ivan Blum, Simona Moldovan, Victor I. Kleshch, Angela Vella, Alexander N. Obraztsov, Mario Borz, L. Arnoldi, M. H. Mammez, Groupe de physique des matériaux (GPM), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lomonosov Moscow State University (MSU), University of Eastern Finland, ANR-11-EQPX-0020,GENESIS,Groupe d'Etudes et de Nanoanalyses des Effets d'IrradiationS(2011), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
Physics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], business.industry, Single crystal diamond, Physics::Optics, General Physics and Astronomy, Diamond, 02 engineering and technology, engineering.material, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Electron spectroscopy, Field emission microscopy, Field electron emission, 0103 physical sciences, engineering, Optoelectronics, Laser illumination, 010306 general physics, 0210 nano-technology, business, Ultrashort pulse, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

We report herein on the spatial beam properties of a field emission electron source based on a single-crystal diamond needle illuminated by ultrashort light pulses. We show that the increasing of the laser intensity strongly modifies the emission pattern, leading to the emergence of a new emission region at high peak power. This region is situated on the opposite side of the diamond needle to the one irradiated by the laser. By spatially-resolved energy spectrometry, we prove that the electrons emitted from this region are governed by a multi-photon absorption process. The occurrence of this emission pattern can be explained by accounting for the inhomogeneous distribution of the optical field enhancement and the laser absorption induced by light diffraction within the nanometric needle. The numerical simulations performed on a real sub-wavelength tip confirm this localization of the optical field enhancement and reveal that the electrons trajectories match the spatial beam distribution evidenced experimentally. This work underlines the need to closely monitor the surface roughness of the field emitter as well as the laser illumination conditions to finely control its emission pattern.

Published
2019

126. Continuous-wave Tm:YAlO

Author

Lauren, Guillemot, Pavel, Loiko, Alain, Braud, Jean-Louis, Doualan, Ammar, Hideur, Michal, Koselja, Richard, Moncorge, and Patrice, Camy

Abstract

The orthorhombic Tm

Published
2019

127. Large core, low-NA Neodymium-doped fiber for high power CW and pulsed laser operation near 900 nm

Author

Mathieu Laroche, Sylvain Girard, Alexandre Barnini, Ammar Hideur, Benoit Cadier, Thomas Godin, Thierry Robin, Kilian Le Corre, Giorgio Santarelli, Hervé Gilles, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), iXBlue Photonics, Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences (LP2N), Université de Bordeaux (UB)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)

Subjects
[PHYS]Physics [physics], Materials science, business.industry, Doping, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Neodymium, Power (physics), 010309 optics, Core (optical fiber), chemistry, 0103 physical sciences, Large core, Optoelectronics, M squared, Fiber, 0210 nano-technology, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Photonic-crystal fiber
Abstract

13 W output power near 900 nm in CW laser regime (beam quality factor M2~1.2) and pulse energy of 0.54 mJ in actively Q-switched regime was obtained using 30-µm diameter core, low-NA (0.045) Neodymium-doped fiber.

Published
2019

128. Influence of higher-order stimulated Brillouin scattering on the occurrence of extreme events in self-pulsing fiber lasers

Author

Hervé Leblond, Djouher Mallek, Ammar Hideur, A. Kellou, Djamila Boukhaoui, François Sanchez, Thomas Godin, Laboratoire d'Electronique Quantique, Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene [Alger] (USTHB), Laboratoire de Photonique d'Angers (LPHIA), Université d'Angers (UA), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
Physics, Coupling, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Saturable absorption, Population inversion, Laser, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, Computational physics, law.invention, Nonlinear system, Order (biology), law, Brillouin scattering, Fiber laser, 0103 physical sciences, 010306 general physics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

We investigate the dynamical behavior of a self-pulsing laser under the influence of stimulated Brillouin scattering (SBS), a system which has previously been shown to favor extreme statistics. Using a laser model coupling a multi-Stokes Brillouin scattering process with the population inversion formalism for the gain and taking into account saturable absorption effects, we demonstrate that different statistical distribution types arise as the nonlinear interactions between the laser and higher-order SBS waves lead to the occurrence of high intensity short pulses. By taking into account up to five Stokes orders, we show that highly skewed statistics and pulses with extreme peak intensities can be obtained, allowing us to describe more accurately the experimental observations and to better apprehend the underlying physics. We also unexpectedly demonstrate that the acoustic noise does not affect the emergence of such extreme events.

Published
2019

129. In-band pumping of Tm:LiYF

Author

Pavel, Loiko, Romain, Thouroude, Rémi, Soulard, Lauren, Guillemot, Gurvan, Brasse, Blandine, Guichardaz, Alain, Braud, Ammar, Hideur, Mathieu, Laroche, Hervé, Gilles, and Patrice, Camy

Abstract

We report on a novel power scaling strategy for thulium waveguide (WG) lasers relying on in-band pumping by high-brightness Raman fiber lasers (RFLs) and the use of liquid-phase-epitaxy-grown fluoride crystalline thin films for better thermal management. Thulium channel WGs are produced by microstructuring the Tm

Published
2019

130. Extreme events generation via cascaded stimulated Brillouin scattering in self-pulsing fiber lasers

Author

Ammar Hideur, François Sanchez, Thomas Godin, Hervé Leblond, D. Boukhaoui, A. Kellou, Djouher Mallek, Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene [Alger] (USTHB), Laboratoire de Photonique d'Angers (LPHIA), Université d'Angers (UA), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
Physics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Optical fiber, Active laser medium, [PHYS.PHYS]Physics [physics]/Physics [physics], Physics::Optics, Saturable absorption, Context (language use), 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, law.invention, Computational physics, 020210 optoelectronics & photonics, law, Brillouin scattering, Fiber laser, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Dissipative system, 0210 nano-technology
Abstract

Extreme-amplitude events and rare instabilities are observed for more than a decade in various optical systems. Specifically in dissipative systems, such as Raman fiber lasers, laser diodes or mode-locked lasers, to name a few, long-tailed statistics and highly-localized temporal structures have been observed [1,2]. Recent studies showed that stimulated Brillouin scattering (SBS) can also trigger the generation of extreme events in various configurations, from self-pulsing fiber lasers [3,4] to Q-switched random fiber lasers [5]. It is indeed known that the stochastic nature of SBS can promote the emergence of randomly distributed giant pulses which can induce irreversible damages in fiber laser systems. In order to understand and open the possibility to harness such extreme events, numerical models have then to be developed and refined. In the context of self-pulsed fiber lasers, a few studies taking into account only one or two fundamental Stokes orders have already been reported [6]. Such models describe well the large pulse-to-pulse intensity fluctuations observed in Erbium-doped fiber lasers Q-switched through SBS but they however did not predict any extreme event [6]. We propose here an extension of the model proposed in Ref. [3] by generalizing it to higher Stokes orders to study their impact on extreme dynamics in a self-pulsing laser. Our model is based on the coupled amplitudes equations describing the spatiotemporal dynamics of both the laser and Brillouin waves with their corresponding acoustic fields, as well as the temporal variations of the gain for each wave. We also consider a matter equation to account for the saturable absorption effect which can occur in the un-pumped segment of the active fiber. We show that increasing the number of SBS orders interacting with the gain medium reveals new dynamics enabling the generation of extreme events which are not predicted by the single SBS order model. Pulses with amplitudes 27 times the so-called significant wave height are indeed predicted, which attest of the presence of extremeamplitude events, as shown in Fig. 1. Such giant pulses could then reach the threshold of irreversible damage in optical fibers. We also provide a comprehensive study on the different parameters influencing the dynamics, including the number of Stokes orders that strongly affect the laser dynamical behavior and then allow to somehow control the highest intensity of the laser instabilities. The influence of other parameters, such as the input noise, on the system's dynamics will be discussed and we will show that our simplified model can pave the way towards a better understanding of the complex stochastic dynamics under the influence of SBS.

Published
2019

131. Widely Tunable Tm:CaF2 Laser In-Band Pumped by a Fiber Laser at 1610 nm

Author

Jean-Louis Doualan, Patrice Camy, Romain Thouroude, Pavel Loiko, Mathieu Laroche, Aleksay Tyazhev, Hervé Gilles, and Ammar Hideur

Subjects
Materials science, business.industry, Crystal structure, Laser, 7. Clean energy, law.invention, Wavelength, Quantum defect, Thermal conductivity, law, Optoelectronics, business, Absorption (electromagnetic radiation), Spectroscopy, Tunable laser
Abstract

High-brightness and tunable lasers operating in the 1800–2000 nm wavelength region are very attractive for applications such as spectroscopy, atmospheric remote sensing and medical surgery. So far, Tm3+-doped crystalline hosts, such as YLF and YAG, have proven to be ones of the most interesting gain materials [1, 2]. Among other available hosts, Tm:CaF 2 offers a high thermal conductivity and a very broad emission bands due to multisite crystal structure. Therefore, Tm:CaF 2 is a good candidate for high-power and broadband tunable laser emission between 1750 nm and 2000 nm. However, there are only a few reports on Tm:CaF 2 laser operation, mainly because of the lack of powerful pump sources at the optimum absorption wavelength of 767 nm, when using cross-relaxation process [3]. In comparison, in-band pumping of Tm-doped materials can be very efficient as the quantum defect may approach 85% [4, 5].

Published
2019

132. In-Band Pumping of Tm:LiYF4 Channel Waveguide: A Power Scaling Strategy for ∼2 μm Waveguide Lasers

Author

Blandine Guichardaz, Romain Thouroude, Hervé Gilles, Patrice Camy, Rémi Soulard, Pavel Loiko, Alain Braud, Mathieu Laroche, Lauren Guillemot, Ammar Hideur, Gurvan Brasse, Center for Optical Technologies and Department of Materials Science and Engineering, Lehigh University, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) (FEMTO-ST), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)

Subjects
Materials science, Optical communication, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Waveguide (optics), law.invention, Ion, Erbium, 010309 optics, Optics, law, Fiber laser, 0103 physical sciences, Laser power scaling, Spectroscopy, business.industry, Amplifier, Slope efficiency, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Thulium, chemistry, Excited state, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, 0210 nano-technology, business
Abstract

International audience; We report on a novel power scaling strategy for thulium waveguide (WG) lasers relying on in-band pumping by high-brightness Raman fiber lasers (RFLs) and the use of liquid-phase-epitaxy-grown fluoride crystalline thin films for better thermal management. Thulium channel WGs are produced by microstructuring the Tm3+:LiYF4/LiYF4 epitaxies via diamond-saw dicing. They are pumped by a RFL based on an erbium master oscillator power amplifier and a GeO2-doped silica fiber and emit polarized output at 1679 nm. A CW in-band-pumped (H63→F43) Tm3+:LiYF4 WG laser generates up to 2.05 W of a linearly polarized single-transverse-mode output at 1881 nm with a slope efficiency of 78.3% and a laser threshold of only 12 mW (versus the absorbed pump power).

Published
2019

133. Laser operation of highly-doped Tm:LiYF

Author

Rémi, Soulard, Mohamed, Salhi, Gurvan, Brasse, Pavel, Loiko, Jean-Louis, Doualan, Lauren, Guillemot, Alain, Braud, Aleksey, Tyazhev, Ammar, Hideur, and Patrice, Camy

Abstract

Quasi-continuous-wave laser operation of 20 at.% Tm:LiYF

Published
2019

134. All-optical real-time tracking of high-speed phenomena (Conference Presentation)

Author

Ammar Hideur, Pierre-Henry Hanzard, Thomas Godin, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
010309 optics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Presentation, All optical, Computer science, media_common.quotation_subject, 0103 physical sciences, Real-time computing, 010306 general physics, 01 natural sciences, Real time tracking, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common
Abstract

International audience

Published
2019

135. 1.9 μm laser based on highly doped Tm3+ :YLF crystalline liquid-phase-epitaxy layers

Author

Salhi, M., Soulard, R., Brasse, G., Doualan, J. L., Braud, A., Moncorgé, R., Laroche, M., Ammar Hideur, Thomas Godin, Aleksey Tyazhev, Camy, P., Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), and Poux, Alexandre

Subjects
[PHYS]Physics [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS] Physics [physics]
Abstract

International audience

Published
2019

136. Linearly-polarized high-power Raman fiber lasers near 1670 nm

Author

Jean-Louis Doualan, R. Soulard, Patrice Camy, T. Robin, Ammar Hideur, B. Cadier, Mathieu Laroche, Hervé Gilles, Aleksey Tyazhev, Romain Thouroude, Optique, Matériaux et Laser (OML), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), iXBlue Photonics, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Centre Interdisciplinaire de Recherche Ions Lasers (CIRIL), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)

Subjects
Materials science, Physics and Astronomy (miscellaneous), Physics::Optics, Laser pumping, 7. Clean energy, 01 natural sciences, law.invention, 010309 optics, symbols.namesake, [SPI]Engineering Sciences [physics], Fiber Bragg grating, law, Fiber laser, 0103 physical sciences, Physics::Atomic Physics, Fiber, 010306 general physics, Instrumentation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS]Physics [physics], Laser diode, business.industry, Laser, Raman laser, symbols, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Optoelectronics, business, Raman spectroscopy
Abstract

International audience; We developed linearly-polarized and diffraction-limited Raman fiber laser (RFL) sources in the 1650–1680 nm spectral range with up to 6.2 W of output power. The pump laser near 1550 nm is a MOPA consisting of a laser diode seed source and two amplifier stages based on different erbium-doped fibers. Two RFL configurations using a PM single-mode fiber as Raman gain fiber are demonstrated and laser performances are numerically simulated. The first is a free-running laser configuration achieving 6.25 W of output power at 1655 nm and a conversion efficiency of 79%. In the second scheme, an all-fibered RFL using fiber Bragg gratings and emitting 5 W of output power at 1679 nm is demonstrated. In the latter case, performances limitations due to spectral broadening are analyzed.

Published
2019

137. Passive Q-switching of a Tm:LiYF4 Waveguide Laser by Cr2+:ZnSe and Co2+:ZnSe Saturable Absorbers

Author

Rémi Soulard, Pavel Loiko, Ammar Hideur, Patrice Camy, Gurvan Brasse, Lauren Guillemot, Alain Braud, Aleksey Tyazhev, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Espaces et Sociétés (ESO), Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université d'Angers (UA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Le Mans Université (UM), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Le Mans Université (UM)-Université d'Angers (UA)-AGROCAMPUS OUEST-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)

Subjects
Waveguide lasers, [PHYS]Physics [physics], Materials science, business.industry, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, 01 natural sciences, Waveguide (optics), Q-switching, law.invention, 010309 optics, Light propagation, law, 0103 physical sciences, Optoelectronics, 0210 nano-technology, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

A Tm:LiYF4/LiYF4 channel waveguide laser was passively Q-switched by Cr2+:ZnSe and Co2+:ZnSe saturable absorbers. For Cr2+:ZnSe, the laser operated at 1876.5 nm generating 9 ns/2.1 μJ pulses at a repetition rate of 0.29 MHz.

Published
2019

138. Thulium Lasers at ~2.3 µm Based on Upconversion-Pumping Scheme

Author

Patrice Camy, Ammar Hideur, Jean-Louis Doualan, Pavel Loiko, Rémi Soulard, Alain Braud, Richard Moncorgé, and Lauren Guillemot

Subjects
Photon, Thulium, Materials science, chemistry, business.industry, law, Optoelectronics, chemistry.chemical_element, business, Absorption (electromagnetic radiation), Laser, Photon upconversion, law.invention
Abstract

Novel upconversion pumping schemes based on excited-state absorption (ESA) and photon avalanche are proposed for 2.3 μm (3H4→3H5) Thulium lasers. Low-threshold Tm3+:LiYF4 laser pumped at 1040 nm generates 102 mW at 2302 nm.

Published
2019

139. Three-dimensional writing inside silicon using a 2-µm picosecond fiber laser

Author

Chambonneau, M., Lavoute, L., Gaponov, D., Castaing, M., Fedorov, V. Y., Ammar Hideur, Février, S., Utéza, O., David Grojo, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Laboratoire Lasers, Plasmas et Procédés photoniques (LP3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Grojo, David

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics]
Abstract

International audience; Based on the development of a µJ-class Thulium-doped fiber laser operating in the picosecond regime at 1970-nm wavelength, we introduce a solution for three-dimensional (3D) laser writing technologies inside silicon (Si). We reveal that the nonlinear effects preventing from bulk modification in Si with femtosecond pulses persist in the picosecond regime. However, these are strongly reduced which makes possible to derive conditions for a demonstration of data inscription and reading deep into a Si wafer.

Published
2019

140. Efficient Tm:LiYF4 Lasers at ${\sim}2.3~\mu$ m: Effect of Energy-Transfer Upconversion

Author

Gurvan Brasse, Frédéric Druon, Ammar Hideur, Lauren Guillemot, Jean-Louis Doualan, Patrice Camy, Rémi Soulard, Pavel Loiko, Alain Braud, Aleksey Tyazhev, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Laboratoire Charles Fabry / Lasers, Laboratoire Charles Fabry (LCF), Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)

Subjects
spectroscopy, Energy transfer upconversion, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, mid- infrared, law.invention, Semiconductor laser theory, 010309 optics, 020210 optoelectronics & photonics, law, 0103 physical sciences, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Electrical and Electronic Engineering, Solid-state lasers, Physics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Slope efficiency, Condensed Matter Physics, Laser, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Photon upconversion, laser transitions, Thulium, chemistry, Sapphire, Quantum efficiency, Atomic physics
Abstract

International audience; The 3 H 4 → 3 H 5 transition of Thulium ions (Tm 3+), which features laser emission at ∼2.3 µm is studied in details. We revise the conditions for efficient laser operation using a rate-equation model accounting for the ground-state bleaching , cross-relaxation and energy-transfer upconversion (ETU). We show that ETU has a crucial role in reaching more than unity pump quantum efficiency (QE) for ∼2.3 µm Tm lasers based on highly-doped crystals. A Ti:Sapphire pumped quasi-continuous-wave 3.5 at.% Tm:LiYF 4 laser generated 0.73 W at 2306 nm with a record-high slope efficiency of 47.3% (versus the absorbed pump power, for double-pass pumping) featuring a QE of 1.27. Diode-pumping of this crystal yielded a peak output power of >2 W. The first 2.3 µm Tm waveguide laser is also reported based on Tm:LiYF 4 epitaxial layers with even higher doping of 6.2 at.% generating 0.23 W with a slope efficiency of 19.8%. The spectroscopic properties of Tm:LiYF 4 relevant for the ∼2.3 µm laser operation are revised as well. Index Terms-Solid-state lasers, laser transitions, mid-infrared, spectroscopy.

Published
2019

141. (Tm,Ho):YLF laser passively mode-locked with a graphene saturable absorber

Author

Jean-Louis Doualan, Marlène Paris, Rémi Soulard, Gurvan Brasse, Thomas Godin, Alain Braud, Aleksey Tyazhev, Ammar Hideur, Patrice Camy, Pavel Loiko, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Godin, Thomas

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Materials science, Active laser medium, business.industry, Saturable absorption, Laser, 7. Clean energy, 01 natural sciences, 3. Good health, law.invention, 010309 optics, 030207 dermatology & venereal diseases, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Mode-locking, law, Picosecond, 0103 physical sciences, Optoelectronics, Time-resolved spectroscopy, Absorption (electromagnetic radiation), business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Diode
Abstract

2-μm lasers are of particular interest for applications in medicine, remote sensing of CO2 and H2O in the atmosphere, optical communication systems, or time-resolved spectroscopy [1–3]. At this wavelength, most systems are nowadays based on Thulium, and Holmium-doped media. Ho-doped lasers are indeed attractive due to their emission above 2 μm, thus avoiding instabilities caused by water vapors absorption in air, and can be pumped at 1.9 μm with laser diodes, Co:Mg 2 F or Tm3+-doped lasers. Another way of pumping Ho-doped materials consists in co-doping Tm-containing materials with Ho, which allows to use powerful commercially available laser diodes around 790 nm. Among other laser hosts used to generate 2μm emission, YLF has attractive properties, such as good thermal conductivity, low thermal-lensing effects and natural birefringence [4]. We then recently demonstrated for the first time a passively mode-locked laser featuring a (Tm,Ho)-co-doped YLF gain medium [5]. The laser was mode-locked with a reflective graphene saturable absorber (GSA) and generated picosecond pulses with 52 mW average power at 75 MHz repetition rate. However, the output pulse train exhibited a relatively high amplitude modulation of more than 10%. Here, we explore a novel laser configuration using a transmitting GSA and demonstrate better noise performances and output power.

Published
2019

142. Thulium laser at ∼23 μm based on upconversion pumping

Author

Patrice Camy, Pavel Loiko, Lauren Guillemot, Ammar Hideur, Richard Moncorgé, Rémi Soulard, Jean-Louis Doualan, Alain Braud, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Center for Optical Technologies and Department of Materials Science and Engineering, Lehigh University, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
Materials science, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, 01 natural sciences, law.invention, 010309 optics, Optics, Fiber Bragg grating, law, Fiber laser, 0103 physical sciences, Absorption (electromagnetic radiation), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], business.industry, Slope efficiency, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Photon upconversion, Wavelength, Thulium, chemistry, Optoelectronics, 0210 nano-technology, business
Abstract

We report on novel upconversion (UC) pumping schemes for 2.3 μm thulium (Tm) lasers (the H43→H53 transition) based on a photon avalanche mechanism populating the intermediate metastable level (F43) acting as an effective ground state. The proposed pump wavelengths are ∼1 and ∼1.5 μm, each one corresponding to a resonant excited-state absorption transition F43→F2,33 and F43→H43, respectively. UC pumping at 1040, 1055, and 1451 nm of 2.3 μm Tm:LiYF4 lasers is demonstrated. In the former case, the laser generates 102 mW at 2302 nm with a slope efficiency of 14.6% (versus the incident pump power). The laser dynamics is studied. UC pumping is promising for reaching high efficiencies in 2.3 μm Tm lasers.

Published
2019

143. Compact thulium FCPA system delivering 11 MW, 530 fs pulses

Author

Dmitry Gaponov, Ammar Hideur, Sébastien Février, Nicolas Ducros, Laure Lavoute, Marlène Paris, Photonique Fibre et Sources Cohérentes (XLIM-PHOT), XLIM (XLIM), Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
[PHYS]Physics [physics], Materials science, business.industry, Amplifier, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Supercontinuum, law.invention, Pulse (physics), 010309 optics, law, Fiber laser, 0103 physical sciences, Femtosecond, Broadband, High harmonic generation, Optoelectronics, 0210 nano-technology, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

The number of scientific applications at 2 μm range using femtosecond laser sources has been continuously growing during the last decade. As a few examples, we could highlight a high harmonic generation in gases [1] or in semiconductor crystals [2] as well as mid-IR supercontinuum generation [3]. Generally, the range of necessary pulse peak powers is varied from hundreds of kilowatts to gigawatts depending on targeted application [1–4]. For industrial applications, the exploration of ps or fs laser systems emitting in this spectral range is very promising and under an intense development [5]. The development of reliable and compact 2 μm fibre laser systems with performances matching material processing applications is a prerequisite for their proliferation in industry. Along this line, we recently developed an all-fibered chirped pulse amplifier (FCPA) system delivering 2 ps pulses with energy level higher than 20 μΐ [6]. In this communication, we extend the operation of such a system in terms of peak power by using our newly developed broadband seed source operating in the chirped pulse regime. The sketch of the system is presented in Fig.la (see [6] for details). Our all-fibered integrated seed oscillator provided adjustable broad spectrum with AXfwhm =35 nm (Fig.lc, black) and pre-stretched pulse (tens of ps) to fit the stretcher/compressor CPA dispersive components together. Moreover, it delivers several nanojoules of energy at 7=12.9 MHz repetition rate thus simplifying its implementation in the all-fibered CPA system.

Published
2019

144. Continuous-wave Tm:YAlO 3 laser at ∼23 μm

Author

Michal Koselja, Jean-Louis Doualan, Pavel Loiko, Ammar Hideur, Patrice Camy, Richard Moncorgé, Alain Braud, Lauren Guillemot, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Center for Optical Technologies and Department of Materials Science and Engineering, Lehigh University, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Materials science, Linear polarization, business.industry, Slope efficiency, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, 01 natural sciences, Atomic and Molecular Physics, and Optics, law.invention, 010309 optics, Crystal, Optics, law, 0103 physical sciences, Continuous wave, Orthorhombic crystal system, Atomic physics, 0210 nano-technology, business, Lasing threshold, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

The orthorhombic Tm3+:YAlO3 crystal is promising for laser operation at the H43→F43 (1.5 μm) and H43→H53 (2.3 μm) transitions. Stimulated-emission cross-sections for these transitions are determined with polarized light. Peak values of 0.59×10−20 cm2 and 0.80×10−20 cm2 are found at 1438 nm and 2275 nm, respectively, both for E∥b. The cross-relaxation defining the upper-laser level lifetime is quantified. Continuous-wave lasing at the H43→H53 transition is achieved with an a-cut 1.5 at.% Tm:YAlO3 crystal. The laser generated 254 mW at 2273 nm with a slope efficiency of 17.8% and linear polarization (E∥b).

Published
2019

145. Photonic time-stretch: applications to ultrafast spectroscopy and real-time imaging

Author

Thomas Godin, Pierre-Henry Hanzard, Saïd Idlahcen, Claude Rozé, Ammar Hideur, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), and Godin, Thomas

Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS] Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2019

146. Widely tunable Tm:CaF2 laser in-band pumped by a fiber laser at 1610 nm

Author

Thouroude, R, Gilles, H., Tyazhev, Aleksey, Hideur, Ammar, Loiko, P., Camy, Patrice, Doualan, J., Laroche, M., Poux, Alexandre, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), and Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)

Subjects
[PHYS]Physics [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS] Physics [physics]
Abstract

International audience

Published
2019

147. Dissipative soliton resonance in a mode-locked Nd-fiber laser operating at 927 nm

Author

Rezki Becheker, Thierry Robin, Ammar Hideur, Mathieu Laroche, Mohamed Touil, Mincheng Tang, Benoit Cadier, Thomas Godin, Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Université Mouloud Mammeri [Tizi Ouzou] (UMMTO), iXBlue Photonics, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)

Subjects
chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Neodymium, law.invention, 010309 optics, Dissipative soliton, Optics, law, Fiber laser, 0103 physical sciences, Dispersion (optics), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, Range (particle radiation), [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], business.industry, Resonance, Nanosecond, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, Atomic and Molecular Physics, and Optics, chemistry, 0210 nano-technology, business
Abstract

We demonstrate for the first time, to our knowledge, an all-polarization-maintaining double-clad neodymium fiber laser operating in the dissipative soliton resonance (DSR) regime where stable mode-locking is achieved using a nonlinear amplifying loop mirror (NALM) with large normal dispersion in a figure-8 cavity design. The laser thereby generates square-shaped nanosecond pulses whose duration linearly scales with pump power from 0.5 up to 6 ns, with a maximum energy of 20 nJ. In addition, output pulses feature a remarkably narrow bandwidth of 60 pm along with a signal-to-noise ratio higher than 80 dB. This study then paves the way toward using such DSR-based sources for efficient frequency doubling in the blue spectral range.

Published
2019

148. Laser operation of highly-doped Tm:LiYF 4 epitaxies: towards thin-disk lasers

Author

Jean-Louis Doualan, Lauren Guillemot, Aleksey Tyazhev, Pavel Loiko, Patrice Camy, Gurvan Brasse, Rémi Soulard, Ammar Hideur, Alain Braud, Mohamed Salhi, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (CORIA), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), and Normandie Université (NU)

Subjects
Materials science, business.industry, Doping, Slope efficiency, 02 engineering and technology, 021001 nanoscience & nanotechnology, Laser, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Photon upconversion, Active layer, law.invention, 010309 optics, Optics, Thin disk, law, 0103 physical sciences, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, Quantum efficiency, Thin film, 0210 nano-technology, business
Abstract

International audience; Quasi-continuous-wave laser operation of 20 at.% Tm:LiYF4 thin films (84–240 μm) grown by Liquid Phase Epitaxy (LPE) on undoped LiYF4 substrates is achieved. The 240 μm-thick Tm:LiYF4 active layer pumped at 793 nm with a simple double-pass scheme generated 152 mW (average power) at 1.91 μm with a slope efficiency of 34.4% with respect to the absorbed pump power. A model of highly-doped Tm:LiYF4 lasers accounting for cross-relaxation, energy-transfer upconversion and energy migration is developed showing good agreement with the experiment. The pump quantum efficiency for Tm3+ ions is discussed and the energy-transfer parameters are derived. These results show that LPE-grown Tm:LiYF4 thin films are promising for ~1.9 μm thin-disk lasers.

Published
2019

150. Polarization-anisotropy of mid-infrared emission properties of Er3+ ions in YAlO3 crystal – INVITED.

Author

Nady, Ahmed, Cassouret, Florent, Loiko, Pavel, Normani, Simone, Braud, Alain, Chen, Weidong, Petrov, Valentin, Sun, Dunlu, Zhang, Peixiong, Viana, Bruno, Hideur, Ammar, and Camy, Patrice

Subjects
POLARIZATION spectroscopy, SPECTRUM analysis, ORTHORHOMBIC crystal system, NANOCRYSTALS, INFRARED radiation
Abstract

We report on a polarization-resolved study of mid-infrared emission properties of Er3+ ions in the orthorhombic YAlO3 crystal. For the 4I11/2 → 4I13/2 transition, σSE reaches 0.20×10-20 cm2 at 2919 nm (for light polarization E || c). Pump-induced polarization switching between the E || b and E || c eigen-states is observed in an 10 at.% Er:YAlO3 laser. Pumped by an Yb-fiber laser at 976 nm, this laser delivers 0.77 W at 2919 nm with a slope efficiency of 31.4% being close to the Stokes limit and a laser threshold of 33 mW. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2023
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