超快10mJ,100W激光系统,采用直接激光写的去极化补偿元件

科学领域:

• 激光物理 激光物理
• 非线性光学是非线性光学.
• 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 (OPCA) 系统需要高能,高平均功率的激光源来进行.
• 现有的激光技术往往在紧性,成本效益或性能方面面临这些苛刻应用的局限性.

研究的目的:

• 为了展示一种新的,紧的,经济高效的皮秒激光系统.
• 为了实现高脉冲能量和高平均功率,适用于OPCPA系统的送.
• 为了优化光束质量,并尽量减少激光系统内的光学损失.

主要方法:

• 采用了混合激光架构,结合了纤维种子激光器和自由空间末端送的Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet (Yb:YAG) 放大器.
• 输出脉冲被压缩到1皮秒 (ps) 持续时间.
• 使用空间过来提高光束质量,其特点是M2参数.
• 使用直接激光写作制造的定制设计的玻璃空间变波板被纳入,以减轻脱极化损失.

主要成果:

• 激光系统在平均功率水平为100W的情况下实现了创纪录的高脉冲能量.
• 输出光束质量以M2值为1.3进行测量,随后通过空间过改进到1.07.
• 通过使用直接激光写波板,去极化损失从12%显著降低到5%.

结论:

• 开发的皮秒激光系统为OPCPA送应用提供了紧且具有成本效益的解决方案.
• 该系统在脉冲能量和平均功率方面展示了最先进的性能.
• 先进的光学组件和技术,如波形板的直接激光写作,在优化激光性能和最小化损失方面是有效的.