High Power Laser Science and Engineering, Volume. 13, Issue 4, 04000e55(2025)

Compact laser amplifier with high gain based on Nd3+-doped SrF2 crystal

Siqi Long1, Lailin Ji1、*, Xianghe Guan1, Yong Cui1, Fujian Li1, Zhonghan Zhang2, Tianxiong Zhang1, Zhen Zhang2, Jian Shi1, Dong Liu1, Ruijing He1, Xiaohui Zhao1, Tao Wang1, Xiaoli Li1, Jianjun Cao3, Jinsheng Liu1, Yanqi Gao1, Liangbi Su2, and Zhan Sui1、*
Author Affiliations
  • 1Shanghai Institute of Laser Plasma, https://ror.org/039vqpp67China Academy of Engineering Physics, Shanghai, China
  • 2State Key Laboratory of Functional Crystals and Devices, https://ror.org/039vqpp67Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
  • 3School of Science, https://ror.org/04mkzax54Jiangnan University, Wuxi, China
  • show less
    References(47)

    [1] J. Zuo, X. Lin. Laser Photonics Rev., 16, 2100741(2022).

    [2] M. L. Spaeth, K. R. Manes, D. H. Kalantar, P. E. Miller, J. E. Heebner, E. S. Bliss, D. R. Speck, T. G. Parham, P. K. Whitman, P. J. Wegner, P. A. Baisden, J. A. Menapace, M. W. Bowers, S. J. Cohen, T. I. Suratwala, J. M. Di Nicola, M. A. Newton, J. J. Adams, J. B. Trenholme, R. G. Finucane, R. E. Bonanno, D. C. Rardin, P. A. Arnold, S. N. Dixit, G. V. Erbert, A. C. Erlandson, J. E. Fair, E. Feigenbaum, W. H. Gourdin, R. A. Hawley, J. Honig, R. K. House, K. S. Jancaitis, K. N. LaFortune, D. W. Larson, B. J. Le Galloudec, J. D. Lindl, B. J. Macgowan, C. D. Marshall, K. P. McCandless, R. W. Mccracken, R. C. Montesanti, E. I. Moses, M. C. Nostrand, J. A. Pryatel, V. S. Roberts, S. B. Rodriguez, A. W. Rowe, R. A. Sacks, J. T. Salmon, M. J. Shaw, S. Sommer, C. J. Stolz, G. L. Tietbohl, C. C. Widmayer, R. Zacharias. Fusion Sci. Technol., 69, 25(2016).

    [3] C. Danson, D. Hillier, N. Hopps, D. Neely. High Power Laser Sci. Eng., 3, e3(2015).

    [4] R. P. Drake. Nucl. Fusion, 59, 035001(2019).

    [5] D. Kraus, J. Vorberger, A. Pak, N. J. Hartley, L. B. Fletcher, S. Frydrych, E. Galtier, E. J. Gamboa, D. O. Gericke, S. H. Glenzer, E. Granados, M. J. MacDonald, A. J. MacKinnon, E. E. McBride, I. Nam, P. Neumayer, M. Roth, A. M. Saunders, A. K. Schuster, P. Sun, T. van Driel, T. Döppner, R. W. Falcone. Nat. Astron., 1, 606(2017).

    [6] A. Li, C. Qin, H. Zhang, S. Li, L. Fan, Q. Wang, T. Xu, N. Wang, L. Yu, Y. Xu, Y. Liu, C. Wang, X. Wang, Z. Zhang, X. Liu, P. Bai, Z. Gan, X. Zhang, X. Wang, C. Fan, Y. Sun, Y. Tang, B. Yao, X. Liang, Y. Leng, B. Shen, L. Ji, R. Li, Z. Xu. High Power Laser Sci. Eng., 10, e26(2022).

    [7] Y. Tzuk, C. Goren, A. Tal. Appl. Opt., 48, 1819(2009).

    [8] J. Guo, J. Wang, X. Wang, X. Wang, W. Fan, X. Li. Opt. Commun., 509, 127874(2022).

    [9] M. Zeyen, L. Affolter, M. A. Ahmed, T. Graf, O. Kara, K. Kirch, M. Marszalek, F. Nez, A. Ouf, R. Pohl, I. Schulthess, S. Rajamohanan, P. Yzombard, K. Schuhmann, A. Antognini. Opt. Express, 32, 1218(2024).

    [10] K. Yao, X. Xie, J. Tang, C. Fan, S. Gao, Z. Lu, X. Fu, X. Tian, K. Zheng, M. Fan, Q. Zhu. Laser Phys., 29, 115002(2019).

    [11] Z. Qin, G. Xie, J. Ma, W. Ge, P. Yuan, L. Qian, L. Su, D. Jiang, F. Ma, Q. Zhang, Y. Cao, J. Xu. Opt. Lett., 39, 1737(2014).

    [12] X. Zeng, K. Zhou, Y. Zuo, Q. Zhu, J. Su, X. Wang, X. Wang, X. Huang, X. Jiang, D. Jiang, Y. Guo, N. Xie, S. Zhou, Z. Wu, J. Mu, H. Peng, F. Jing. Opt. Lett., 42, 2014(2017).

    [13] L. Pan, S. Ji, W. Huang, J. Guo, X. Lu, J. Wang, W. Fan, X. Li, J. Zhu. Photonics, 8, 96(2021).

    [14] X. Li, Q. Hao, D. Jiang, Q. Wu, Z. Zhang, Z. Zhang, J. Liu, L. Su. Opt. Mater. Express, 10, 704(2020).

    [15] S. A. Payne, J. A. Caird, L. L. Chase, L. K. Smith, N. D. Nielsen, W. F. Krupke. J. Opt. Soc. Am. B, 8, 726(1991).

    [16] Z. Zhou, Y. Zhang, X. Liu, B. Mei, L. Zhou, J. Qin, D. Yuan. J. Alloys Compd., 926, 166898(2022).

    [17] F. Ma, H. Zhou, Q. Tang, L. Su, M. Zhang, P. Zhang, H. Yin, Z. Li, Q. Lv, Z. Chen. J. Alloys Compd., 899, 162913(2022).

    [18] F. Zhang, X. Fan, J. Liu, F. Ma, D. Jiang, S. Pang, L. Su, J. Xu. Opt. Mater. Express, 6, 1513(2016).

    [19] F. Ma, D. Jiang, L. Su, Z. Zhang, X. Tian, F. Zhang, J. Liu. J. Lumin., 219, 116911(2020).

    [20] V. Kubeček, M. Jelínek, M. Čech, D. Vyhlídal, F. Ma, D. Jiang, L. Su. 2018 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim.

    [21] F. Zhang, J. Liu, W. Li, B. Mei, D. Jiang, X. Qian, L. Su. Opt. Eng., 55, 106114(2016).

    [22] J. Zhu, L. Wei, W. Tian, J. Liu, Z. Wang, L. Su, J. Xu, Z. Wei. Laser Phys. Lett., 13, 055804(2016).

    [23] L. Wei, H. Han, W. Tian, J. Liu, Z. Wang, Z. Zhu, Y. Jia, L. Su, J. Xu, Z. Wei. Appl. Phys. Express, 7, 092704(2014).

    [24] J. Chen, Y. Peng, Z. Zhang, H. Su, Y. Leng, D. Jiang, F. Ma, X. Qian, F. Tang, L. Su. Opt. Commun., 382, 201(2017).

    [25] J. Guo, J. Wang, X. Lu, Y. Zhang, X. Wang, Z. Zhang, D. Jiang, L. Su, W. Fan, X. Li. Opt. Commun., 557, 130298(2024).

    [26] Z. Lu, Z. Zhang, D. Jiang, H. Kou, B. Zhang, Z. Xu, Y. Zhao, A. Wu, L. Su. CrystEngComm, 31, 4130(2024).

    [27] E. W. Gaul, M. Martinez, J. Blakeney, A. Jochmann, M. Ringuette, D. Hammond, T. Borger, R. Escamilla, S. Douglas, W. Henderson, G. Dyer, A. Erlandson, R. Cross, J. Caird, C. Ebbers, T. Ditmire. Appl. Opt., 49, 1676(2010).

    [28] C. V. Filip. Opt. Express, 19, 20953(2011).

    [29] H. Cao, X. Lu, D. Fan. Appl. Opt., 51, 2150(2012).

    [30] H. H. Li. J. Phys. Chem. Ref. Data, 9, 161(1980).

    [31] X. Chen, J. Xu. Acta Opt. Sin., 27, 1827(2007).

    [32] I. Snetkov, A. Yakovlev, O. Palashov. Opt. Mater., 69, 291(2017).

    [33] X. Wang, X. Li, J. Wang, J. Guo, X. Lu, Q. Xiao, W. Fan. J. Opt. Soc. Am. B, 38, 2707(2021).

    [34] W. Koechner. Solid-state Laser Engineering, 112(2006).

    [35] L. Guo, S. Gao, D. Wu, W. Lv, Y. Li, A. Li. High Power Laser Particle Beams, 23, 577(2011).

    [36] L. Xiong, L. Cai, Y. Zheng, H. Liu, P. Zhang, Z. Nie, X. Liu. Opt. Laser Technol., 77, 1(2016).

    [37] X. Liu, W. Zhao, L. Xiong, H. Liu. Packaging of High Power Semiconductor Lasers, 106-152(2015).

    [38] Y.-H. Chuang, L. Zheng, D. D. Meyerhofer. IEEE J. Quantum Electron., 29, 270(1993).

    [39] R. Adair, L. L. Chase, S. A. Payne. Phys. Rev. B, 39, 3337(1989).

    [40] F. Ma, Z. Zhang, D. Jiang, Z. Zhang, H. Kou, A. Strzep, Q. Tang, H. Zhou, M. Zhang, P. Zhang, S. Zhu, H. Yin, Q. Lv, Z. Li, Z. Chen, L. Su. Cryst. Growth Des., 22, 4480(2022).

    [41] M. D. Perry, T. Ditmire, B. C. Stuart. Opt. Lett., 19, 2149(1994).

    [42] M. B. Bavil, E. Safari, J. Mech. Sci. Technol., 28, 3231(2014).

    [44] R. S. Nagymihaly, H. Cao, D. Papp, G. Hajas, M. Kalashnikov, K. Osvay, V. Chvykov. Opt. Express, 25, 6664(2017).

    [46] D. V. N. Harish, A. Bharatish, H. N. Narasimha Murthy, B. Anand, K. N. Subramanya. Ceram. Int., 47, 3498(2021).

    Tools

    Get Citation

    Copy Citation Text

    Siqi Long, Lailin Ji, Xianghe Guan, Yong Cui, Fujian Li, Zhonghan Zhang, Tianxiong Zhang, Zhen Zhang, Jian Shi, Dong Liu, Ruijing He, Xiaohui Zhao, Tao Wang, Xiaoli Li, Jianjun Cao, Jinsheng Liu, Yanqi Gao, Liangbi Su, Zhan Sui. Compact laser amplifier with high gain based on Nd3+-doped SrF2 crystal[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2025, 13(4): 04000e55

    Download Citation

    EndNote(RIS)BibTexPlain Text
    Save article for my favorites
    Paper Information

    Category: Research Articles

    Received: Sep. 27, 2024

    Accepted: Mar. 4, 2025

    Published Online: Aug. 26, 2025

    The Author Email: Lailin Ji (jsycjll@siom.ac.cn), Zhan Sui (lqling@vip.163.com)

    DOI:10.1017/hpl.2025.26

    CSTR:32185.14.hpl.2025.26

    Topics