본 연구에서는 레이저 빔의 프로파일을 도넛(donut) 형태에서 준-평탄(quasi-top-hat) 강도 분포로 맞춤화하는 기법을 보고한다. 이는 레이저로부터 직접 수행되며, 기본 TEM00 및 1차 라게르-가우시안(Laguerre-Gaussian, LG01) 횡방향 모드의 상대적 기여도를 동시 여기 및 제어함으로써 간단히 달성된다. 단일 Nd:YAG 이득 소자를 사용하는 이중 캐비티(dual-cavity) 구성을 활용하여, 2차 캐비티에서 음향광 변조기(AOM)의 회절 손실(diffraction loss)을 변화시키면 주(primary) 캐비티로부터 적응 가능한 연속파(continuous-wave) 레이저 빔 프로파일을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 펌프 파워 및 AOM 회절 손실에 따른 결과 빔 프로파일을 조사하고, 조절 가능한 레이저 빔 프로파일의 전망에 대해 논의한다.

두 개의 거울 Fabry-Pérot 외부 피드백 캐비티를 사용하는 파이버 레이저에서 자기(自器) 펄싱(self-pulsing) 동작을 억제하기 위한 간단한 기술을 보고한다. 외부 Fabry-Pérot 캐비티가 제공하는 피드백은 파이버 레이저가 선택된 종방향(longitudinal) 모드에서 발진하도록 강제하여, 자기 펄싱 없이 견고한 레이저 동작을 가능하게 한다. 이 기술은 더블 클래드(double-clad) Yb 파이버 레이저에 성공적으로 적용되었으며, 1050 nm에서 최대 9.8 W의 안정적인 연속파(continuous-wave) 출력을 나타냈다. 본 기술의 장점과 추가 개선의 가능성을 논의한다.

엔드 펌핑(end-pumped) 고체 레이저에서 기본(TEM00) 횡방향 모드와 1차 라게르-가우시안(Laguerre-Gaussian, LG01) 도넛(donut) 모드를 동시에 여기하여 준-헤드 탑(quasi-top-hat) 출력 빔을 얻는 단순한 방법이 보고된다. 이 접근법은 Er:YAG 레이저에 적용되었으며, Er,Yb 섬유 레이저로 실드(in-band) 펌핑(in-band pumped)한 결과 1532 nm에서 입사 펌프 파워 24 W에 대해 M2<2.1을 갖는 헤드 탑과 유사한(top-hat-like) 빔으로 1645 nm에서 연속파(continuous-wave) 출력 9.6 W를 얻었다. 입사 펌프 파워에 대한 기울기 효율(slope efficiency)은 49%였다. 출력 파워의 추가 스케일링과 전체 효율의 향상 가능성이 고려된다.

엔드 펌핑 고체 레이저에서 펌프 빔을 조절하여 1차 라게르-가우시안 도넛(LG01) 모드를 직접 여기할 수 있게 하는 간단한 방법을 보고한다. 이 접근법은 하이브리드(파이버-레이저-펌프) Er:YAG 레이저에 적용되었으며, 1532 nm의 입사 펌프 출력 34 W에서 방사상 편광(radially-polarized) LG01 도넛 빔으로 1645 nm에서 연속파 출력 13.1 W를 얻었다. 해당 빔 전파 인자(M(2))는 < 2.4였다. 입사 펌프 출력에 대한 기울기 효율(slope efficiency)은 48%였다. 추가적인 출력 스케일링 및 레이저 성능 향상에 대한 전망을 논의한다.