A 61-mJ, 1-kHz cryogenic Yb:YAG laser amplifier

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We report a diode-pumped rod-type Yb:YAG laser amplifier operating at 1 kHz. Cryogenic cooling method was adopted to make the Yb:YAG crystal work with four-level behavior. A single-frequency fiber laser acts as the seed in an actively Q-switched Yb:YAG oscillator. The resonator delivers 5.75-mJ pulses at 1 kHz with a pulse duration of approximately 40 ns. The pulses were amplified to 61 mJ in a four-pass rod-type Yb:YAG amplifier with optical-to-optical efficiency of 24% in the main amplifier. The M2 parameter of the output laser is < 1.4.
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