基于不同度的DKDP晶体的宽带OPCPA的特性,用于SEL-100 PW激光系统

科学领域:

• 非线性光学是非线性光学.
• 激光物理 激光物理
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 光学参数曲率脉冲放大 (OPCPA) 是产生高强度超短激光脉冲的关键技术.
• 低二酸 (DKDP) 晶体是高功率激光系统中使用的必不可少的非线性光学材料.
• 实现更广泛的带宽和更短的脉冲持续时间对于推进佩塔瓦特级激光器至关重要.

研究的目的:

• 调查宽带OPCPA系统的性能,使用具有不同度 (70%和98%) 的DKDP晶体.
• 评估和晶体长度对光谱带宽,转换效率和压缩脉冲持续时间的影响.
• 评估高化DKDP晶体对于100 Petawatt激光系统的最终放大器的适用性.

主要方法:

• 一个OPCPA系统的实验设置,由一个Nd:玻璃双频激光送.
• 使用的部分化DKDP晶体具有70%和98%的化水平.
• 具有特征的放大光谱带宽,到信号转换效率和压缩脉冲持续时间.

主要成果:

• 98%化DKDP晶体 (43毫米长) 实现了189nm (8361025nm) 的宽带宽,28.4%的转换效率和13.7 fs的压缩脉冲持续时间.
• 70%的化DKDP晶体 (30毫米长) 产生了8461021nm的光谱,25.5%的转换效率和15.7 fs的压缩脉冲持续时间.
• 在DKDP晶体中,较高的度水平与更广泛的带宽和更短的可实现脉冲持续时间相关.

结论:

• 部分化DKDP晶体,特别是那些化水平较高的晶体,是OPCPA的高效非线性材料.
• 证明的性能支持使用这些DKDP晶体作为下一代100 Petawatt激光系统的最终放大器.
• DKDP晶体能够产生持续时间低于15 fs的激光脉冲,推动超快科学的界限.