Onlangs heeft het State Key Laboratory of Strong-Field Laser Physics van het Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), vooruitgang geboekt in het onderzoek naar hoogfrequente en krachtige ultrasnelle lasers, en de gerelateerde resultaten zijn gepubliceerd in Optics Letters onder de titel "417 W, 2.38 mJ Innoslab-versterker samendrukbaar tot een hoge pulskwaliteit. De resultaten zijn gepubliceerd in Optics Letters onder de titel "417 W, 2.38 mJ Innoslab-versterker samendrukbaar tot een hoge pulskwaliteit 406fs".
Ultrasnelle lasers met een hoog vermogen, hoge energie en smalle pulsbreedtes zijn belangrijk voor wetenschappelijk onderzoek en industriële toepassingen. Vergeleken met neodymium-gedoteerde all-solid-state picosecondelasers, gebruiken ytterbium-gedoteerde all-solid-state sub-picosecondelasers gewoonlijk chirped-pulsversterkingstechnologie, die een hoger piekvermogen heeft bij dezelfde pulsenergie en pulsbreedtes kan bereiken van minder dan 100 fs of zelfs minder dan een cyclusvolgorde door verdere niet-lineaire compressie, waardoor de toepassingsscenario's van met ytterbium gedoteerde ultrasnelle lasers aanzienlijk worden uitgebreid. Gedeeltelijk aan het uiteinde gepompte lamellenversterkers (Innoslab) zijn een van de belangrijkste middelen om ultrasnelle laserversterking met hoog vermogen te realiseren.
Schematische weergave van de ultrasnelle laser van Innoslab en de uitvoerparameters ervan
In deze studie is de ontwikkeling van Innoslab ultrasnelle lasers in de orde van honderden watts, gebaseerd op een plano-convexe cilindrische spiegelstructuur, gerealiseerd. Door de hybride holtestructuur van plano-convexe spiegels over te nemen, werd de zelfopgewekte oscillatie-onderdrukking goed gerealiseerd en werd de Innoslab-versterker met hoge versterking en hoog vermogen ontworpen en ontwikkeld. De versterker realiseert de chirped-pulsversterkingsuitgang met een gemiddeld vermogen van 417 W en een herhalingsfrequentie van 175 kHz, en de uitgangsbundel vertoont een goede pulskwaliteit in het pulsenergiebereik van 1,7 mJ-2.38 mJ, met een gecomprimeerde pulsbreedte van 406 fs en een gestandaardiseerde pulsvorm zonder voetstuk of zijflap. Het is de kortste pulsbreedte van de huidige Innoslab-laser in het millijoule-energiebereik bij honderden watt gemiddeld vermogen. De evolutie van de puls wordt ook gekarakteriseerd in het experiment, en er wordt geconcludeerd dat het gecombineerde effect van de resterende dispersie van hogere orde vanaf de voorkant van de laser, het versterkingsfiltereffect van de versterker, de kleine mismatch van de derde -orde spreiding tussen de spreader en de compressor, en de geaccumuleerde niet-lineaire faseverschuiving in de versterker zorgt voor een output van hoge pulskwaliteit, wat een nieuw idee oplevert voor het verkrijgen van kortere pulsbreedtes in de Innoslab-versterker. De laser zal worden gebruikt in toepassingen die verband houden met het genereren van hoge harmonischen en micro- en nanofabricage.
