Para muitas aplicações de um laser, é necessário um feixe com boa qualidade no modo fundamental. Neste trabalho são investigadas as condições para se obter alta eficiência e qualidade do feixe, otimizando o acoplamento do modo fundamental com a região do meio ativo excitada pelo bombeamento, por meio da utilização de cavidades inovadoras. A maior eficiência já reportada para um laser de Nd:YLF com oscilação em 1053 nm sob bombeamento transversal por diodo é demonstrada usando uma cavidade compacta baseada em uma reflexão interna total na face de bombeamento, obtendo-se uma potência máxima de saída multimodo de 9,5W para 21W de bombeamento, o que corresponde a 45% de conversão óptica. Uma melhora significativa na qualidade do feixe é demonstrada por meio do desenvolvimento de uma cavidade com duas reflexões no meio ativo, obtendo-se uma potência máxima no modo fundamental de 6,9W com fator de qualidade M2 do feixe igual a 1,16 x 1,05 nas direções horizontal e vertical, respectivamente. / For many laser applications high beam quality in fundamental mode is necessary. In this work we study the conditions that achieve high efficiency and high beam quality by optimizing the overlap between the fundamental mode and the excited region inside the active medium, using novel cavities. The highest efficiency reported so far for diode side pumped 1053 nm Nd:YLF lasers is demonstrated using a compact cavity design based on total internal reflection at the pumped face, obtaining a maximum output power of 9,5W in multimode operation for 21W of pump power, which represents 45% of optical efficiency. Beam quality improvement is demonstrated using a cavity with two bounces at the active medium, achieving a maximum output power of 6,9W during fundamental operation with M2 beam quality factor of 1,16 x 1,05 in the horizontal and vertical directions, respectively.

Para muitas aplicações de um laser, é necessário um feixe com boa qualidade no modo fundamental. Neste trabalho são investigadas as condições para se obter alta eficiência e qualidade do feixe, otimizando o acoplamento do modo fundamental com a região do meio ativo excitada pelo bombeamento, por meio da utilização de cavidades inovadoras. A maior eficiência já reportada para um laser de Nd:YLF com oscilação em 1053 nm sob bombeamento transversal por diodo é demonstrada usando uma cavidade compacta baseada em uma reflexão interna total na face de bombeamento, obtendo-se uma potência máxima de saída multimodo de 9,5W para 21W de bombeamento, o que corresponde a 45% de conversão óptica. Uma melhora significativa na qualidade do feixe é demonstrada por meio do desenvolvimento de uma cavidade com duas reflexões no meio ativo, obtendo-se uma potência máxima no modo fundamental de 6,9W com fator de qualidade M2 do feixe igual a 1,16 x 1,05 nas direções horizontal e vertical, respectivamente. / For many laser applications high beam quality in fundamental mode is necessary. In this work we study the conditions that achieve high efficiency and high beam quality by optimizing the overlap between the fundamental mode and the excited region inside the active medium, using novel cavities. The highest efficiency reported so far for diode side pumped 1053 nm Nd:YLF lasers is demonstrated using a compact cavity design based on total internal reflection at the pumped face, obtaining a maximum output power of 9,5W in multimode operation for 21W of pump power, which represents 45% of optical efficiency. Beam quality improvement is demonstrated using a cavity with two bounces at the active medium, achieving a maximum output power of 6,9W during fundamental operation with M2 beam quality factor of 1,16 x 1,05 in the horizontal and vertical directions, respectively.