Недавно Государственная ключевая лаборатория лазерной физики сильного поля Шанхайского института оптики и точного машиностроения (SIPM) Китайской академии наук (CAS) добилась прогресса в исследованиях высокочастотных и мощных сверхбыстрых лазеров. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале Optics Letters под заголовком «Усилитель Innoslab 417 Вт, 2,38 мДж, сжимаемый до высокого качества импульса. Результаты были опубликованы в журнале Optics Letters под заголовком «Усилитель Innoslab 417 Вт, 2,38 мДж, сжимаемый до высокого качества импульса». 406 фс».
Сверхбыстрые лазеры с высокой мощностью, большой энергией и узкой шириной импульса важны для научных исследований и промышленного применения. По сравнению с твердотельными пикосекундными лазерами, легированными неодимом, в твердотельных субпикосекундных лазерах, легированных иттербием, обычно используется технология усиления чирпированных импульсов, которая имеет более высокую пиковую мощность при той же энергии импульса и может достигать ширины импульса менее 100 фс или даже меньше порядка цикла за счет дальнейшего нелинейного сжатия, что значительно расширяет сценарии применения сверхбыстрых лазеров, легированных иттербием. Пластинчатые усилители с частичной торцевой накачкой (Innoslab) являются одним из основных средств реализации мощного сверхбыстрого лазерного усиления.
Схема сверхбыстрого лазера Innoslab и его выходные параметры
В этом исследовании Innoslab завершила разработку сверхбыстрых лазеров мощностью порядка сотен ватт на основе плоско-выпуклой цилиндрической зеркальной структуры. Благодаря использованию гибридной структуры полости плоско-выпуклых зеркал было хорошо реализовано подавление самовозбуждающихся колебаний, а также был спроектирован и разработан усилитель Innoslab с высоким коэффициентом усиления и высокой мощностью. Усилитель реализует усиление чирпированного импульса на выходе со средней мощностью 417 Вт и частотой повторения 175 кГц, а выходной луч показывает хорошее качество импульса в диапазоне энергии импульса 1,7 мДж-2,38 мДж, с ширина сжатого импульса 406 фс и стандартизированная форма импульса без подставки или боковой заслонки. Это самая короткая ширина импульса нынешнего лазера Innoslab в миллиджоульном диапазоне энергий при средней мощности в сотни ватт. В эксперименте также охарактеризована эволюция импульса и сделан вывод о совместном влиянии остаточной дисперсии высшего порядка от входного каскада лазера, эффекта фильтрации усиления усилителя, небольшого рассогласования третьего Дисперсия -порядка между расширителем и компрессором, а также накопленный нелинейный фазовый сдвиг в усилителе обеспечивают высокое качество импульса на выходе, что обеспечивает новую идею получения более коротких импульсов в усилителе Innoslab. Лазер будет использоваться в приложениях, связанных с генерацией высоких гармоник, а также микро- и нанопроизводством.
