在ZnSe中对几循环的多mJ 5μm脉冲进行非线性压缩,在零分散周围进行压缩

科学领域:

• 超快激光科学与技术 超快激光科学与技术
• 非线性光学和光子学
• 中红外 (中红外) 激光系统

背景情况:

• 在IR中期产生高能,短周期脉冲对于各种科学应用至关重要.
• 现有的方法通常面临能量,脉冲持续时间或复杂性的局限性.
• 需要紧而高效的脉冲压缩方案来推进中红外激光器的能力.

研究的目的:

• 为了呈现一种新的,紧的非线性压缩方案,用于产生千兆次的几周期脉冲.
• 为了实现脉冲持续时间超过4微米波长的高能量.
• 研究ZnSe的非线性光学特性和多光子吸收的影响.

主要方法:

• 使用5μm的95 fs脉冲来自1kHz的中波-IR光学参数曲脉冲放大器 (OPCPA).
• 在散装ZnSe材料中通过自相调制采用光谱扩展.
• 在散装材料中进行了随后的脉冲压缩,并表征了非线性光学特性.

主要成果:

• 成功产生了53 fs脉冲,能量为1.9 mJ,达到34 GW的峰值功率.
• 证明了高效的压缩,85%的能量吞吐量和最小的光束扭曲.
• 导出了ZnSe的非线性折射率,并分析了多光子吸收的影响.

结论:

• 开发的紧型非线性压缩方案对于产生高能,短周期的中红外脉冲非常有效.
• 在这种波长模式下,ZnSe是适合非线性压缩的材料,多光子吸收是需要考虑的因素.
• 这种技术为在中红外光谱中推进超快激光源提供了一个有前途的途径.