Amplificador regenerativo dual de Yb:CaYAlO₄ de alto rendimiento a 5 y 50 kHz de frecuencia de repetición

Área de la Ciencia:

• Física de láseres; Ciencia de materiales; Fotónica

Sus antecedentes:

• Los cristales de óxido de aluminio y calcio y itrio dopados con iterbio (Yb:CALYO) ofrecen una amplia emisión y una conductividad térmica moderada, ideales para láseres de pulso corto y alta potencia.; La investigación sobre amplificadores femtosegundos de alta potencia basados en Yb:CALYO sigue siendo limitada, lo que presenta una oportunidad de avance.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar un amplificador regenerativo dual basado en Yb:CALYO para la generación de láseres femtosegundos de alta potencia.; Investigar el rendimiento del amplificador en términos de potencia media, energía de pulso y duración del pulso.

Principales métodos:

• Se utilizó una configuración de amplificador regenerativo dual de cristales con Yb:CALYO como medio de ganancia.; Se probó el amplificador a diferentes frecuencias de repetición (5 kHz y 50 kHz) para evaluar la escala de potencia y energía.

Principales resultados:

• Se alcanzó una energía máxima de pulso único de 6,5 mJ a 5 kHz (32,5 W de potencia media).; Se alcanzó una potencia media máxima de 65,2 W a 50 kHz (1,3 mJ de energía de pulso único).; Se mantuvieron duraciones de pulso inferiores a 200 fs con buena estabilidad de potencia en ambas configuraciones.

Conclusiones:

• El amplificador Yb:CALYO demuestra una potencia media y una energía de pulso sin precedentes para este sistema de materiales.; Yb:CALYO es un material muy prometedor para el desarrollo de futuros láseres femtosegundos de alta potencia que superen los 10 mJ y los 100 W de potencia media.; Este trabajo establece un nuevo punto de referencia para los amplificadores femtosegundos basados en Yb:CALYO.