Niedawno Państwowe Kluczowe Laboratorium Fizyki Laserów Silnego Pola w Szanghajskim Instytucie Optyki i Maszyn Precyzyjnych (SIPM) Chińskiej Akademii Nauk (CAS) poczyniło postępy w badaniach nad ultraszybkimi laserami o wysokiej częstotliwości i dużej mocy oraz powiązane wyniki opublikowano w Optics Letters pod tytułem „Wzmacniacz Innoslab 417 W, 2,38 mJ ściśliwy do wysokiej jakości impulsu Wyniki opublikowano w Optics Letters pod tytułem „Wzmacniacz Innoslab 417 W, 2,38 mJ ściśliwy do wysokiej jakości impulsu 406 fps”.
Ultraszybkie lasery o dużej mocy, dużej energii i wąskich szerokościach impulsów są ważne w badaniach naukowych i zastosowaniach przemysłowych. W porównaniu z laserami pikosekundowymi na ciele stałym domieszkowanymi neodymem, lasery subpikosekundowe na ciele stałym domieszkowane iterbem zwykle wykorzystują technologię wzmacniania impulsów ćwierkanych, która ma wyższą moc szczytową przy tej samej energii impulsu i może osiągnąć szerokość impulsu mniejszą niż 100 fs lub nawet mniej niż kolejność cykli dzięki dalszej kompresji nieliniowej, znacznie rozszerzając scenariusze zastosowań ultraszybkich laserów domieszkowanych iterbem. Wzmacniacze listwowe pompowane częściowo czołowo (Innoslab) są jednym z głównych sposobów realizacji ultraszybkiego wzmocnienia laserowego o dużej mocy.
Schemat ultraszybkiego lasera Innoslab i jego parametry wyjściowe
W tym badaniu osiągnięto rozwój ultraszybkich laserów Innoslab o mocy rzędu setek watów, opartych na płasko-wypukłej cylindrycznej strukturze zwierciadła. Przyjmując hybrydową strukturę wnękową zwierciadeł płasko-wypukłych, dobrze zrealizowano tłumienie samowzbudnych oscylacji, w związku z czym zaprojektowano i opracowano wzmacniacz Innoslab o dużym wzmocnieniu i dużej mocy. Wzmacniacz realizuje wyjście wzmacniające impulsy ćwierkane o średniej mocy 417 W i częstotliwości powtarzania 175 kHz, a wiązka wyjściowa wykazuje dobrą jakość impulsu w zakresie energii impulsu 1,7 mJ-2,38 mJ, przy skompresowana szerokość impulsu 406 fs i ustandaryzowany kształt impulsu bez cokołu i klapki bocznej. Jest to najkrótsza szerokość impulsu obecnego lasera Innoslab w zakresie energii milidżulowej przy średniej mocy setek watów. W eksperymencie scharakteryzowano także ewolucję impulsu i wyciągnięto wniosek, że połączony efekt szczątkowej dyspersji wyższego rzędu z przedniego końca lasera, efekt filtrowania wzmocnienia przez wzmacniacz, niewielkie niedopasowanie trzeciej części -dyspersja porządku pomiędzy rozpraszaczem a kompresorem, a zakumulowane nieliniowe przesunięcie fazowe we wzmacniaczu pozwala uzyskać sygnał wyjściowy o wysokiej jakości impulsu, co stanowi nowy pomysł na uzyskanie krótszych szerokości impulsów we wzmacniaczu Innoslab. Laser znajdzie zastosowanie w zastosowaniach związanych z generacją wysokich harmonicznych oraz mikro- i nanofabrykacją.
