20 mJ, 1 PS Yb: YAG דיסק דק מגבר משובי

Ayman Alismail; Haochuan Wang; Jonathan Brons; Hanieh Fattahi

doi:10.3791/55717

מאמר שיטה

20 mJ, 1 PS Yb: YAG דיסק דק מגבר משובי

DOI:

10.3791/55717

⸱

12 ביולי 2017

Ayman Alismail¹^,² , Haochuan Wang¹^,³ , Jonathan Brons³ , Hanieh Fattahi¹^,³

¹Department of Physics, Ludwig Maximilian University of Munich, ²Physics and Astronomy Department, King Saud University, ³Max Planck Institute of Quantum Optics

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול להפעלה של אנרגיה גבוהה, כוח גבוה אופטית פרמטרית צייץ הדופק מגבר מקור משאבת מבוסס על Yb: YAG דיסק דק מגבר משובי מוצג כאן.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

זהו דו"ח על 100 W, 20 mJ, 1 PS Yb: YAG דיסק דק מגבר משובי. תוצרת בית Yb: YAG דיסק דק, מתנד נעול במצב Kerr- נעול עם ביצועים Turn-Key ו microjoule ברמת הדופק אנרגיה משמש הזרע מגבר צ 'יפס הדופק משובי. המגבר ממוקם בדיור אטום. הוא פועל בטמפרטורת החדר ומציג פעילות יציבה בקצב של 5 קילו-הרץ, עם יציבות הדופק לדופק פחות מ -1%. על ידי העסקת 1.5 מ"מ עובי בטא בריום borate קריסטל, התדר של הפלט לייזר מוכפל ל 515 ננומטר, עם כוח ממוצע של 70 וואט, אשר תואם אופטי אופטי אופטי של 70%. ביצועים מעולים אלה הופכים את המערכת למקור משאבת אטרקטיבי עבור מגברים אופטיים פרמטריים צולבים-דופק בטווח ספקטרלי הקרוב אינפרא אדום ו באמצע אינפרא אדום. השילוב של ביצועי Turn-Key ויציבות מעולה של מגבר התחדשות, המערכת מאפשרת את יצירתו של פס רחב, CEP יציבזֶרַע. אספקת הזרע והמשאבה של הגברה אופטית של הדופק המוטבעי (OPCPA) ממקור לייזר אחד מבטלת את הדרישה לסינכרון הזמני הפעיל בין הפולסים האלה. עבודה זו מציגה מדריך מפורט להקמת ולהפעיל מגבר Yb: YAG דיסק רנרטיטיבי מחדש, המבוססת על הגברה הדופק הצפצופים (CPA), כמקור המשאבה של מגבר אופקי פרמטרי צ 'יפס הדופק.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הדור של אנרגיה גבוהה, כמה מחזורי פולסים לייזר בקצב גבוה החזרה הוא עניין רב תחומים מיושמים, כגון מדע אטוסקונד ¹ ^, ² ^, ³ ^, ⁴ ו פיזיקה שדה גבוה ⁵ ^, ⁶ , אשר עומדים ליהנות ישירות מן הזמינות של מקורות כאלה. OPCPA מייצג את התוואי המבטיח ביותר להשגת אנרגיות דופק גבוהות ורוחבי הגברה גדולים, אשר תומכים בו זמנית במספר פעימות מחזוריות ¹ . עד כה, OPCPA מאפשר הגברה אולטרה פס רחב, אשר מייצר כמה מחזורי פעימות ⁷ ^, ⁸ ^, ⁹ ^, ¹⁰ . עם זאת, יישום שונה של ערכת OPCPA, אשר משתמש פולסים משאבה קצרה על סולם picosond, מחזיקה הבטחה עבורמה שהופך גישה זו להרחבה עבור אנרגיות הדופק אפילו גבוה יותר ואת הכוחות הממוצעים במעגל כמה מחזור ¹ ^, ¹¹ ^, ¹² . בשל עוצמת המשאבה הגבוהה בדופק קצר OPCPA, העלייה החד-פעמית הגבוהה מאפשרת שימוש בגבישים דקים מאוד לתמיכה ברוחבי הגברה גדולים. למרות הדופק קצר שאוב OPCPA יש יתרונות רבים, realisability של גישה זו כפופה לזמינות של לייזרים המותאמים במיוחד למטרה זו. אלה לייזרים משאבה נדרשים לספק אנרגיה גבוהה picosond פולסים עם כמעט עקיפה איכות קרן מוגבל בשיעורי החזרה ב kHz ל MHz טווח ¹³ ^, ¹⁴ ^, ¹⁵ .

ההקדמה של לייזרים ytterbium מסוממים על גיאומטריות שונות, מסוגל לספק פולסים לייזר picosond עם אנרגיה גבוהה כוח ממוצע גבוה, עומדים לשנות את המצב הנוכחי של השדה ¹ ^, ¹³ ^, ¹⁴ ^, ¹⁵ ^, ¹⁶ ^, ¹⁷ ^, ¹⁸ . Yb: YAG יש מוליכות תרמית טובה חיים ארוכים המדינה העליונה, וזה יכול להיות שאוב על ידי לייזרים דיודה חסכונית. הביצועים שלה כאשר נעשה שימוש בגיאומטריה דק הדיסק הוא יוצא מן הכלל בשל קירור יעיל של המדיום רווח כדי בו זמנית בקנה מידה את השיא ואת הכוח הממוצע. יתר על כן, המופע של התמקדות עצמית בתוך המדיום רווח במהלך תהליך ההגברה הוא מדוכא בשל הדקיקות של הדיסק דק בהשוואה גיאומטריות אחרות בינונית רווח, וכתוצאה מכך פרופילים הזמני והמרחבי מעולה של הפולסים מוגבר. שילוב המושג הזה עם רו"ח מקיים הבטחה ליצירת פעימות פיקו-שנייה עם מאות מילי-וולטים של אנרגיה ומאותשל וואט של הספק ממוצע ¹⁹ ^, ²⁰ .

מטרת עבודה זו היא להדגים מתג Yb: YAG רזה מגבר משובי דיסק עם ביצועים יומית יוצאת דופן כמקור מתאים שאיבה OPCPAs ²¹ . כדי להשיג מטרה זו, מחקר זה מעסיק Yb: YAG דיסק דק מתנד ²² עם כמה microjoules של אנרגיה הדופק זרע המגבר כדי למזער את השלב הלא ליניארי שנצבר במהלך תהליך ההגברה. פרוטוקול זה מספק את המתכון לבניית ותפעול מערכת לייזר, אשר מתואר במקום אחר ²¹ . פרטים על יישום רכיבים ותוכנה מלאה מוצגים, ותהליך היישור של המערכת מתואר.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

זהירות: שים לב לכל תקנות הבטיחות הרלוונטיות ללייזר לפני השימוש בציוד זה. הימנע מחשיפת העיניים או העור לקורות לייזר ישירות או מפוזרות. אנא ללבוש משקפי מגן לייזר מתאימים לאורך כל התהליך.

figure-protocol-1
איור 1 : פריסה סכמטית של Yb: YAG דיסק דק מגבר משובי. ( א ) Yb: YAG דיסק רך Kerr- העדשה במצב נעול נעול. החלל 13 ליניארי של מתנד מורכב של 13% פלט פלט מצמד, שלושה מראות גבוהה פיזור עם GDD של -3,000 fs ² , 1 מ"מ ספיר Kear בינוני, וצמצם קשה נחושת. בורר דופק, המכיל גביש BBO בעובי 25 מ"מ, משמש להפחתת קצב החזרה ל -5 קילו-הרץ. ( ב ) רו"ח. בלוק ראשון: הגדרת אלונקה אלונקהG שני gratts זהב antiparallel (1,740 שורות / מ"מ), שם את הזרימה זרעים הם נמתחו זמנית כ 2 ns. בלוק שני: מגבר התחדשות, שבו הדופק של הזרע מוגבל בחלל המגבר להגברה, כאשר המתח הגבוה של תא ה- Pockels, המכיל גביש BBO בעובי של 20 מ"מ, מוחל. בלוק שלישי: מדחס הדופק המכיל שתי סורגים דיאלקטריים מקבילים (1,740 שורות / מ"מ), כאשר הפולסים המוגברים נדחסים זמנית ל -1 PS. נתון זה שונה מ Fattahi et al. , באישור ²¹ . אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

רְכִיב	ROC	מֶרְחָק
רְכִיב	(מ"מ)	(מ"מ)
OC	850	0
TD	1800	600
M ₁	.1000	5000
BP	850	510
M ₂	.1000	510
EM	850	800

טבלה 1: עיצוב חלל של המתנד. ROC: רדיוס של עקמומיות, OC: מצמד פלט, TD: דיסק דק, M: מראה, BP: צלחת Brewster, EM: המראה סוף.

figure-protocol-2
איור 2 : עיצוב חלל מתנד. מצב רדיוס מחושב על רכיבי חלל. OC: מצמד פלט, TD: דיסק דק, M: מראה, BP: ברוסטר plaTe, EM: סוף המראה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

רְכִיב	ROC	מֶרְחָק
רְכִיב	(מ"מ)	(מ"מ)
EM ₁	850	0
PC	850	200
M ₁	-5000	525
M ₂	1500	1500
TD	-2000	1050
EM ₂	-2000	2350

טבלה 2: עיצוב חלל של מגבר משובי. ROC: רדיוס העקמומיות, EM: end mirRor, מחשב: תא Pockels, M: מראה, TD: דיסק דק.

figure-protocol-3
איור 3 : עיצוב חלל מגבר משובי. מצב רדיוס מחושב על רכיבי חלל. EM: סוף המראה, מחשב: תא Pockels, M: מראה, TD: דיסק דק. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

1. מתנד

הפעל את המים הקרים עבור מתנד ( איור 1 א ).
הדליקו את הצינוקים המתקררים כדי לקרר את דיודות המשאבה, את ראש הדיסק הדק ואת קרש הלחם. הגדר את הטמפרטורה על שני chillers עד 20 ° C.
הפעל את ספק הכוח של יחידת המשאבה דיודה (ראה טבלה של חומרים , מס '1) ולחץ על "OUTלחצו על מקש ON / OFF ".
הערה: תוכנת סימולציה חלל לייזר (ראה טבלה של חומרים , מס '113) שימש כדי לדמות ולעצב את המתנד ואת חלל מגבר משובי (טבלה 1 ו -2 טבלה, איור 2 ו איור 3 ) ²³ .
משאבת את הדיסק הדק (ראה טבלה של חומרים , מס '14) באמצעות סיבים מצמידים באורך גל של 940 ננומטר על ידי הגדרת הידית "הנוכחי" על אספקת החשמל ל 26.2 A, המקביל פלט 210-W, כדי להתחיל את lasing מתנד במצב גל רציף (CW).
כדי לבחון את ספקטרום המוצא של מצב CW, חבר סיב לספקטרומטר והנח אותו לפני בורר הדופק לאחר שימוש בנחתה מתאימה.
1. בתוכנת ספקטרומטר, בחר את הכרטיסייה "ספקטרומטר" ולאחר מכן לחץ על "התקנים Rescan."
2. לחץ לחיצה ימנית על שם ספקטרומטרובחר "ספקטרום גרף".
3. לחץ על הלחצן "קבל" בחלון "בחר יעד".
4. לאחר חסימת קרן הלייזר, לחץ על הלחצן "חנות ספקטרום כהה" בסרגל הכלים ולחץ על הלחצן "סקופ מינוס כהה" כדי לחסר את ספקטרום הרקע.
5. בטל את קרן הלייזר כדי לבחון את הספקטרום.
בדוק את עוצמת היציאה של מצב CW על מד צריכת החשמל לפני בורר הדופק.
כדי להפעיל את מתנד במצב פעימה וליזום מצב נעילה, להפריע את המראה רפלקטיביות גבוהה בתוך חלל לייזר (על שלב תרגום) על ידי מכני דוחף את הבמה מאחור איור 1 א ).
הערה: מראות רפלקטיביות גבוהה עם סף נזק גבוה שימשו במתנד מתנד וחלל מגבר משובי (ראה טבלה של חומרים , מס '24 ו -28).
התבוננו בספקטרום ובכוח הפלט של הפעימהאודה לפני בורר הדופק באמצעות ספקטרומטר ומד צריכת חשמל, בהתאמה.
הערה: לפלט המתנד יש כוח של 25 וולט באורך גל של 1,030 ננומטר, קצב חזרות של 11 MHz ורוחב פס ספקטרלי של 4 ננומטר (FWHM). אם האופטימיזציה של מתנד אינה נדרשת, דלג על שלבים 1.9-1.14.
הגדל מעט את הזרם על ספק הכוח עד ספייק CW מופיע בספקטרום נמדד על ידי ספקטרומטר.
יישר את הצמצם הקשה במתנד (ראה איור 1 א ) על ידי כוונון הברגים של מיקרומטר אנכית ואופקית כדי למקסם את ספייק CW.
שימו לב לדלדול פרופיל הקורה של המשאבה על הדיסק הדק.
1. הפעל תוכנית מצלמה הדיסק ובחר "שחור" מתוך חלון "בחר מצב".
2. לחץ על הלחצן "פתח מצלמה" בסרגל הכלים כדי לצפות בנקודת הקורה על גבי הדיסק הדק.
לכוון את המפעילים ליניארי piezo של המראה סוף (כפתורים ממונעים) על ידי לחיצה על כפתור "+" או "-" במנוע האנכי או האופקי מתוך לוח בקרת היד על מנת ליישר את הידלדלות זו למרכז פרופיל קרן המשאבה.
הקטן מעט את הזרם על ספק הכוח עד ספייק CW נעלם בספקטרום.
חזור על שלבים ב 1.9-1.13 עד ספקטרום כוח פלט דומה לרמות התייחסות שהושגו מושגות (ראה את הספקטרום נמדד בתרשים 4a (עקומה אדום) ב 25 W של הכוח הממוצע).
כדי לראות את הדופק פלט פלט וכדי לקבוע את הדופק אל הדופק יציבות, לחבר photodiode מהיר אוסצילוסקופ ולמקם אותו לפני בורר הדופק (לאחר שימוש הנחתה מתאים).
1. בחר רמת ההדק המתאימה על ידי כוונון כפתור "רמת ההדק" על האוסילוסקופ כדי לייצב את צורות הגל החוזרות ולצפות ברכבת הדופק של הפלט במסך האוסילוסקופ.
2. מ E "למדוד" בתפריט, בחר "שיא שיא משרעת" כדי לקבוע את הדופק אל הדופק יציבות.
התבונן בפרופיל קרן הפלט לפני בורר הדופק וקבע את תנודות הקורות.
1. הפעל את תוכנת מאפיין הקורה ולחץ על הלחצן "התחל, התחל ללכוד" מסרגל הכלים כדי לצפות בפרופיל הקורה.
2. מסרגל הכלים, פתח את תיבת הדו-שיח "נודד קרן" ולאחר מכן לחץ על הלחצן "ברור" כדי להתחיל במדידת יציבות חדשה.
  הערה: תנודות בקרן או בפרופיל קרן מעוות (הנגרמות כתוצאה מנזק אופטי, גזיזת קורות, וכו ' ) עלולים להידרדר ליציבות המערכת.
למדוד את משך הדופק באמצעות gating אופטי תדר מבוסס על בסיס הדור הרמוני השני (SHG-FROG) ²¹ ^, ²⁴ .

2. דופק קוטף דופק אלונקה

הערה: שים לב, שים לב לכל תקנות הבטיחות החשובות הרלוונטיות לפני הפעלת המתח הגבוה על בורר הדופק השתמש בבידוד מתאים במתח גבוה הסר את האבחון מנתיב הקידומת לפני שתמשיך בסעיף זה אם יישור בורר הדופק ואת ההגדרה שלו אינה נדרשת, לדלג על צעדים 2.1, 2.3-2.6, 2.8-2.9, ו 2.11.

השתמש בשתי מראות לפני ההתקנה של בורר הדופק כדי ליישר את קרן הפלט מהמתנד באמצעות יחידת בורר הדופק (ראה טבלה של חומרים , מס '5 ו -7) ואת עובי בטא בריום BORIT (BBO) של 25 מ"מ. טבלה של חומרים , מס '12) בעזרת הצופה אינפרא אדום כרטיס הצפייה בלייזר ( איור 1 א ).
הפעל את תוכנית בורר הדופק במחשב המתנד.
שים לב לאיתות המיתוג של בורר הדופק ולרכבת הדופק של המתנד על האוסילוסקופ (ראה שלב 1.15) בסיוע צילום מהירOdiode.
בתוכנית דופק בורר, להגדיר את זמן העיכוב (עיכוב א) מתוך "הגדר פרמטרים עיכוב" שיח לסנכרן את האות מיתוג ואת הדופק הרכבת בדופק בורר הדופק.
הגדר את חלון זמן המעבר (עיכוב B) מתוך תיבת הדו-שיח "הגדר פרמטרים של עיכוב" כדי לבחור דופק אחד מהרכבת הדופק.
הגדר את זמן ההדק הפנימי (inhibit) מתוך תיבת הדו-שיח "הגדר פרמטרים של עיכוב" ל -200 μs כדי לבחור דופק אחד בכל 5 קילו-הרץ.
הפחת את קצב החזרה של המתנד מ -11 מגה-הרץ עד 5 קילו-הרץ על-ידי החלפת ספק הכוח של נהג בורר הדופק למצב "on" כדי להחיל מתח גבוה על הגביש.
בחר את קטניות הרים מתוך הרכבת הדופק באמצעות מקטב סרט דק (TFP) (ראה טבלה של חומרים , מס '31) לאחר הדופק בורר ו לזרוק את הפולסים הנותרים לתוך המזבלה קרן.
שפר את הניגודיות של קטניות שנבחרו על ידי התאמת צלחת גל חצי (seE טבלה של חומרים , מס '32) לפני הדופק בורר.
מנמיכים את הכוח השיא של הדופק לייזר על ידי העברת פולסים הרים דרך ההתקנה אלונקה כדי למתוח את פעימות ל משך זמן של 2 NS (ראה -b איור 1 א).
השתמש בשתי מראות לאחר הגדרת בורר הדופק כדי ליישר את הפולסים הנבחרים דרך הגדרת האלונקה, אם נדרש.
הערה: האלונקה מכילה שני סורגי זהב מקבילים (ראה טבלה של חומרים , מס '20 ו - 21) עם צפיפות קו של 1,740 שורות / מ"מ כדי למתוח את הפולסים למשך 2 ns כדי למנוע נזק לאופטיקה במהלך תהליך ההגברה ב מגבר משובי בגלל עוצמת שיא גבוהה. פולסים אלה משמשים זרע מגבר משובי, כמתואר בסעיף הבא ( איור 1b , הדף).

מגבר רגנרטיבי

זְהִירוּת; להיות מודעים לכלתקנות בטיחות חשובות רלוונטיות לפני החלת מתח גבוה לתא Pockels. השתמש בבידוד המתאים למתח גבוה. הסר את האבחון מנתיב הקווים לפני שתמשיך עם סעיף זה. זרעי זרעים מועברים מן Yb: YAG דק הדיסק Kerr- העדשה במצב נעול נעול. אסטרטגיות זרע אחרות ניתן להשתמש כדי זרע מגבר, כגון מגברי סיבים.

הפעל את המים הקרים עבור מגבר משובי ( איור 1b , באמצע).
הפעל את הצינון קירור כדי לקרר את דיודות המשאבה, את הדיסק הדק, את ראש הלייזר, ואת התא Pockels. הגדר את הטמפרטורה של chillers עד 28 ° C, 17 ° C, ו 18 ° C ולאחר מכן להפעיל את מערכת interlock.
הערה: קרן זרע משובשת עלולה להידרדר ליציבות המגבר. אם יישור המגבר הרגיש אינו נדרש, דלג על שלבים 3.3-3.13 ו -3.25.
הפעל את ספק הכוח של יחידת דיודת המשאבה (ראה טבלה של מאטריאלס, מס '2) ולאחר מכן לחץ על "OUTPUT ON / OFF" כפתור.
משאבת את הדיסק הדק באמצעות סיבים מצמידים באורך גל של 940 ננומטר על ידי הגדרת כפתור "הנוכחי" על אספקת החשמל לסף.
שים לב לפרופיל המשאבה על הדיסק באמצעות מצלמת הדיסק (ראה שלב 1.11) ובחר "מעגל גיאומטריה" בתפריט "צייר" בתוכנית מצלמת הדיסק כדי לסמן את מיקום הקורה בתוכנית המצלמה.
הפחת את אספקת החשמל הנוכחית לאפס ולאחר מכן לחץ על הלחצן "OUTPUT ON / OFF". כבה את אספקת החשמל של יחידת דיודה המשאבה.
השתמש בשתי מראות לפני מגבר התחדשות כדי ליישר את קרן הפלט מ אלונקה (פולסים זרע) דרך אופטיקה incoupling במגבר משובי כדי להגיע למראה הקצה הראשון (מאחורי תא Pockels). השתמש Profil קרן, הצופה אינפרא אדום, ואת כרטיס הצפייה בלייזר כדי לעזור עם זה.
סגור את חלל המגבר על ידי סיבוב הרביע(ראה טבלה של חומרים , מס '33), מאחורי תא Pockels, ביטול קרן הלייזר בתוך חלל.
כוון את הכפתורים הממונעים של המראה הקדמי על ידי לחיצה על כפתור "+" או "-" במנוע האנכי או האופקי (נהג 1) מתוך לוח בקרת היד כדי ליישר את קרן הצימוד.
פתח את חלל המגבר על ידי הפיכת צלחת גל רבע (מאחורי תא Pockels) עד עוצמת לייזר מקסימלית מושגת בתוך חלל. לחסום את קרן משתקף לאחור מן המראה סוף השני.
שימו לב את פרופיל קרן של זרעי זרע על תוכנית הדיסק מצלמה חופפים את הקורה עם המיקום המסומן על ידי כוונון הכפתורים של אחד מראות חלל לפני דיסק דק.
בטל את החזרה קרן משתקף ולבחון את המקום על תוכנית המצלמה הדיסק.
כוונן את הכפתורים הממונעים של המראה השני על ידי לחיצה על כפתור "+" או "-" עבור הקצה האנכי או האופקיהמנוע (נהג 2) על משטח שליטה יד כדי חפיפה השתקפות לאחור עם המיקום מסומן.
מ Pockels תא המחשב, להפעיל את התוכנית תא Pockels.
הערה: אם אין צורך בהגדרת התא Pockels, דלג על שלבים 3.15-3.18.
לבחון את האות מיתוג של התא Pockels (ראה טבלה של חומרים , מס '6 ו - 8) ואת זרעי זרע על אוסצילוסקופ (ראה שלב 1.15) בעזרת photodiode מהיר ( איור 1b , באמצע).
בתוכנית Pockels התא, להגדיר את זמן העיכוב (עיכוב א ') מתוך "הגדר פרמטרים עיכוב" תיבת הדו שיח כדי לסנכרן את המעבר של התא Pockels ואת פעימות זרע על גבי גביש Pockels התא.
הגדר את חלון זמן ההחלפה (עיכוב B) מתוך תיבת הדו-שיח "הגדר פרמטרים של עיכוב" כדי להגביל דופק אחד בתוך חלל מגבר התחדשות ל -4 μs, המקביל ל -87 סיבובים עגולים של הדופק.
הגדר את הטריגר הפנימיR (מעכבים) מתוך "הגדר פרמטרים עיכוב" שיח "200 μs" כדי להגביל את קצב אחד הדופק כל 5 קילוהרץ.
הפעל את ספק הכוח של הנהג התא Pockels ליישם את המתח הגבוה על גבי הגביש.
הפעל את ספק הכוח של יחידת הדיודה של המשאבה ולחץ על הלחצן "OUTPUT ON / OFF".
כדי להגביר את פעימות הזרע במגבר המשובי, יש לשאוב את הדיסק הדק על ידי הגדרת הכפתור "הנוכחי" על ספק הכוח ל - 57.7 A, המקביל ל - 280 W.
הערה: קרן מוגבר מופרד קרן הזרע על ידי שילוב של מסובבי פאראדיי (ראה טבלה של חומרים , מס '19) ו TFP. Yb: YAG מתנד מוגן מן השתקפות האחורי של הקורה מוגבר על ידי מבודד (ראה טבלה של חומרים , מס '18).
הערה: יש לשמור על הפעולה של תא ה- Pockels ועל יחידת דיודת המשאבה בסדר שהוזכר לעיל, כדי למנוע נזק לאופטיקה באמצעות החלפת Q.
התבוננו בספקטרום ובכוח היציאה (ראו צעדים 1.5 ו -1.6) לפני המדחס.
הערה: לפלט המגבר יש הספק ממוצע של 125 וולט באורך גל של 1,030 ננומטר, קצב חזרות של 5 קילוהרץ, ורוחב פס ספקטרלי של 1 ננומטר (FWHM).
שים לב לדופק הדופק לפני הדחיסה על מסך האוסילוסקופ וקבע את יציבות הדופק לדופק בעזרת פוטודיודה מהירה (ראה שלב 1.15).
התבוננו בפרופיל פרופיל הפלט לפני המדחס וקבעו את תנודות הצבעה (ראה שלב 1.16).
כווננו את הכפתורים הממונעים של המראה הסופית על ידי לחיצה על כפתור "+" או "-" במנוע האנכי או האופקי (נהג 2) מתוך לוח בקרת היד כדי לשפר את פעולת המגבר המשובי, אם נדרש.
לאפיין את אפקט הצמצום.
1. שקול את הגברה עבור רמות האנרגיה זרע שונים על ידי התאמת אנרגיית הזרע עם ניוטרהL- צפיפות מסננים.
2. שנה את מספר הנסיעות הלוך ושוב כדי לקבל את עוצמת היציאה הגבוהה ביותר עבור משאבה קבועה כוח של 300 W.
3. שים לב לספקטרום הפלט עבור כל מקרה.

4. מדחס Pulse, Beam יישור, מערכת ייצוב

הערה: הסר את האבחון מנתיב הקווים לפני שתמשיך עם סעיף זה. אם אין צורך ליישר את המדחס ואת יחידת מייצב הקורה, דלג על שלבים 4.3 ו -4.6.

סובב את כפתור הסיבוב הממונע של צלחת חצי הגל (בנתיב הפלט) על - ידי לחיצה על כפתור "+" או "-" במנוע A (מנהג) 5 מתוך לוח בקרת היד כדי לשלוח מספר וואטים של פלט המגבר כדי מדחס ( איור 1b , התחתונה).
לדחוס את הדופק לייזר עד 1 PS על ידי העברת קרן מוגבר באמצעות ההתקנה מדחס.
השתמש בשתי מראות לאחר ההתקנה מגבר משובי ליישר את amplifieד פולסים דרך ההתקנה מדחס, אם נדרש.
הערה: המדחס מכיל שתי סורגים דיאלקטריים מקבילים (ראה טבלה של חומרים , מס '22 ו -23), עם צפיפות קו של 1,740 שורות / מ"מ.
הפעל את אספקת החשמל של יחידת מייצב קרן (ראה טבלה של חומרים , מס '98). הפעל את תוכנית מייצב קרן על המחשב מייצב קרן.
השתמש בשתי מראות לפני הגדרת הגלאי של מייצב קרן ליישר את עקיפה סדר אפס מן הסורג הראשון מדחס את גלאי מייצב קרן.
לדחוף את "רגולציה" כפתור על תוכנית מייצב קרן לנעול את קרן הלייזר, כדי למנוע סחרור קרן לאחר המדחס. סובבו את צלחת הגל הממונע למחצה כדי להעביר את הספק המוצא המלא של המגבר דרך המדחס. התאם את הרווח של גלאי מייצב קרן בעזרת מסנן ניטרלי צפיפות.
לאפיין את משך הזמן של p דחוסUlses באמצעות SHG-FROG ²¹ ^, ²⁴ .

5. משאבה מקור של מערכת OPCPA

הערה: הסר את האבחון מנתיב הקווים לפני שתמשיך עם סעיף זה.

מהמחשב OPCPA, להפעיל את התוכנית של Profiler קרן.
התאימו והתאימו את גודל קרן הלייזר לאחר המדחס, תוך שימוש בטלסקופ המתאים כדי להגיע לעוצמת השיא של 80 GW / cm ² . השתמש מאפיין קרן, הצופה אינפרא אדום, כרטיס הצפייה בלייזר.
הערה: נבחרה קריסטל BBO בעובי 1.5 מ"מ עבור SHG בהתבסס על תוצאות הסימולציה שנעשתה על מערכת הסימולציה של קוד המדע האופטי (SISYOS) ²⁵ .
מדריך קרן היסוד (1,030 ננומטר) באמצעות גביש לא לינארית (1.5 מ"מ עובי BBO, ראה טבלה של חומרים , מס '54) כדי ליצור את הרמוני השני (SH) ב 515 ננומטר.
להפריד את SH beam מן unconveRted קרן היסוד על ידי הצבת מפריד הרמוני ב 45 ^o (ראה טבלה של חומרים , מס '56) לאחר הגביש.
הערה: ה- SH beam משתקף מהמפריד ההרמוני, ואילו הקורה הבסיסית הבלתי מסודרת מועברת דרך.
בדיוק למטב את זווית התאמת פאזה של SH ידי כוונון כפתור של גביש הר להגיע יעילות ההמרה הגבוהה ביותר של SH (70%, המקביל ל 70 W).
שים לב לעוצמת ה - SH והקרן הבסיסית הבלתי מבוטלת על מד צריכת החשמל (ראה שלב 1.6).
שימו לב לפרופיל הקורות הגאוסיות של ה - SH ואת הקורות הבסיסיות שלא הוסרו (ראו שלב 1.16).
לאפיין את הצורה הזמנית של פולסים SH באמצעות תדירות חוצה קורלציה נפתרה אופטי gating (XFROG) ²¹ ^, ²⁴ .

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מתנד מספק 350 פולסים, 2 μJ, 25-W פולסים בקצב חזרות 11 MHz, עם יציבות הדופק לדופק של 1% (rms) ותנודות הצבעה קרן של פחות מ -0.6% מעל 1 שעות של מדידה ( איור 4 ).

figure-results-1
איור 4 : Yb: YAG דיסק דק, Kerr- העדשה מצב נעול נעול. ( א ) הספקטרום (אדום), פרופיל העוצמה הטמפורית המאוחזרת (כחול) והפרופיל המרחבי (הבלעדי) של פעימות המתנד. ( ב ) נמדד ואחזר ספקטרוגרף SHG-FROG של מתנד. נתון זה שונה מ Fattahi et al. , באישור ²¹ .> אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

זרעי הזרע מוגברים במגבר משובי ל 125 W בזמן היותו נשאב עם דיודה CW מצמידים דיודה באורך גל של 940 ננומטר ב 280 W, המתאים אופטי אופטי אופטי של 47%. יציבות הדופק אל הדופק של המגבר נמוכה מ -1%, והמגבר מציג יציבות מצוינת לטווח הארוך לאחר 10 שעות של פעולה מתמשכת. הקורה המוגברת בעלת פרופיל מרחבי מעולה, עם M ² של 1 (M ² _x = 1.08 ו- M ² _y = 1.07) ופרופיל טמפורלי מצוין לאחר דחיסה ל -1 ps (ב- FWHM) ( איור 5 ).

figure-results-2
איור 5 : אפיון מגבר התחדשות הפלט והאפקט המצמצם. ( א ) יציבות של מגבר התחדשות הממוצע כוח לאחר 10 שעות של פעולה מתמשכת. Inset: ( a-1 ) מנורמל כוח לערכו הממוצע בחלון זמן של 0.5 h; ( A-2 ) פלט פרופיל הקלט של מגבר משובי. ( ב ) ספקטרום פלט מגבר (ירוק) ואת העוצמה הזמנית המאוחזרת (כחול) של פולסים לייזר ב 100 W כוח הממוצע לאחר מדחס הסורג. ( ג ) אנרגיית זרע לעומת רוחב פס ספקטרלי (FWHM) של תפוקת המגבר והנסיעות העגולות הנדרשות עבור אותו הספק ממוצע של הספק ב -300 ואט של כוח משאבה. נתון זה שונה מ Fattahi et al. , באישור ²¹ . אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

Hin-page = "1"> ה- SHG נותח באמצעות קוד SISYFOS ²⁵ . שני גבישים שונים עם הפרמטרים הבאים נחשבו: 1) שבב ליתיום מסוג I, 6 מ"מ (LBO), עם זווית התאמת פאזה של 13.7 ° ומקדם לא ליניארי של 0.819 pm / V, ו- 2) סוג I, 3 מ"מ עובי BBO עם זווית שלב ההתאמה של 23.4 ° ו מקדם לא לינארית של 2 pm / V ²⁶ ^, ²⁷ . 1-PS, 20-mJ פעימות ב 1,030 ננומטר ועוצמת שיא של 100 GW / cm ² נחשבו קלט של הסימולציה. תוצאות הסימולציה הראו כי ביצועי ה- BBO היו טובים יותר מזו של ה- LBO עבור SHG ( איור 6 ).

figure-results-3
איור 6 : הדור השני של ההרמוניה. ( א ) סימולציה SHG מדומהRgy עבור גביש 6 מ"מ עובי LBO ו 3 מ"מ עובי BBO קריסטל. ( ב ) יעילות SHG ניסיוני לעומת עוצמת שיא שיא המשאבת ב 1.5 מ"מ עובי BBO קריסטל באמצעות 0.5 mJ (שחור) ו 20 mJ (ירוק) של מגבר פלט. ( ג ) עוצמת ספקטרלית מאוחזרת ו ( ד ) עיכוב הקבוצה של מדידות XFROG עבור יעילות SHG שונים המתאימים לנקודות A, B, ו- C ב (ב). נתון זה שונה מ Fattahi et al. , באישור ²¹ . אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פעולת Turn-Key של המתנד מושגת על ידי ניהול החום האופטימלי של הרכיבים השונים של הלייזר. הפלט של מתנד הוא לשחזור על בסיס יומי, ללא צורך יישור נוסף או אופטימיזציה. בנוסף, יציבות הדופק אל הדופק ויציבות הצבעה מרחבית של לייזר הזרע ממלאת את התנאים המוקדמים להשגת הפעולה היציבה של מגבר התחדשות.

מקורות אחרים של אנרגיית אנרגיה נמוכה, כגון מגברי סיבים, יכולים לשמש לזרז את המגבר. במחקר זה, מתנד KLM K2M בעל 2 מיקרוגרם YB: YAG נעשה שימוש כדי להגביר את ההגברה של המגבר המשובי על ידי הקטנת הצמיחה של השלבים הלא ליניאריים המצטברים, שכן המספר הדרוש של הנסיעות הלוך ושוב מופחת לאנרגיה גבוהה יותר של זרעי קלט . בנוסף, האנרגיה זרע גבוהה משפיע על תהליך ההגברה ומקטין את הצטמקות רווח. רוחב הפס הספקטראלי הנמדד של הפולסים המוגבריםEs עבור אנרגיות זרע שונות על כוח משאבה קבוע מוצג באיור 5 ג . רוחב פס מוגדל של רוחב פס מופחת עבור אנרגיות זרע נמוכות יותר בגלל צמצום הצטברות. עבור 10 pJ אנרגיית זרע, לייזר פועלת בתקופה הכפלה, ולא ניתן להגיע לפעולה יציבה, גם על ידי הגדלת מספר הסיורים הלוך ושוב. בנוסף לאופטימיזציה זהירה של מערכות הקירור ואת אספקת החשמל של דיודות, הפעולה של מגבר משובי רוויה משחק תפקיד מרכזי ביציבות שהושגה של המגבר.

הרמוני הבסיסי או השני של הלייזר יכול לשמש משאבת מערכת OPCPA. עבור SHG, ההשוואות של LBO ו קריסטל BBO הושוו, כפי שהם מציעים מקדם לא לינארית גבוהה סף נזק, למרות הליכה מרחבית גדול יותר הצמצם זמין מוגבל במקרה של BBO. כמו מקדם הלא לינארית של BBO הוא כמעט כפול מזה של LBO, קריסטל קצר יותר הוא sufמתוחכם להגיע לגבול הרוויה עבור SHG ( איור 6 א ). לכן, BBO הוא הבחירה המתאימה יותר, כמו השלב הלא ליניארי שנצבר הוא קטן יותר ²⁸ .

משכי הדופק של הפולסים SH מאופיינים בניסוי ביעילות המרה שונה. זה נצפתה כי יעילות המרה גבוהה, הספקטרום SHG הוא הרחיב ואת שלב גבוה ספקטרלי מופיע ( איור 6 ). לכן, במקרה B, עם יעילות ההמרה של 70%, נבחר שבו SH ואת הקורות היסוד לא משמרת לשמור על איכות מעולה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לגלות.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ברצוננו להודות לפרופ 'פרנץ קראוס על הדיונים ועל נאג'ד אלטוואיג'רי על תמיכתה בסיום כתב היד. עבודה זו מומנה על ידי המרכז ליישומי לייזר מתקדמים (CALA).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
<חזק>אלקטרואופטיקה
מודול לייזר דיודה מצמד סיבים	Dilas Diodenlaser GmbH	M1F8H12-940.5-500C-IS11.34
מודול לייזר דיודה מצמד סיבים	לייזר Laserline GmbH	LDM1000-500
ספק כוח עבור דיודה לייזר	דלתא Elektronika BV	ספק כוח SM 15-100
עבור דיודה לייזר	דלתא Elektronika BV	SM 35-45
נהג בורר הדופק	ברגמן מסגר&אומל; te Entwicklung KG	N/A, הנהג המותאם אישית
של Pockels Cell	Bergmann Messgerä te Entwicklung KG	N/A, ספק כוח מותאם אישית
של Pulse Picker's Driver	Bergmann Messgerä te Entwicklung KG	ספק-כוח דוחף PCD8m7
Pockels Cell Bergmann	Messgerä te Entwicklung KG	מחולל עיכוב PCD8m7
PCI	Bergmann Messgerä te Entwicklung KG
קופסת מפצל	Bergmann Messgerä te Entwicklung KG	N/A, מגבר
	Bergmann Messgerä te Entwicklung KG
BME_P03 הקריסטל של פולס פיקר	Castech Inc.	N/A, מותאם אישית	121220 מ"מ ו-sup3;
הקריסטל של פוקלס סל	Castech Inc.	N/A, מותאם אישית	121220 מ"מ ו-sup3;
שם	חברה	Catalog Number	Comments
Optics
Thin-disk	TRUMPF Scientific Lasers	N/A, ראש דיסק דק מותאם אישית
	TRUMPF לייזרים מדעיים	N/A, מותאם אישית
	סיבים אופטיים פרנק מוצרים GmbH	N / A, סיבים אובייקטיביים מותאמים אישית
	Edmund Optics GmbH	N / A, מותאם אישית
פאראדיי מבודד	אלקטרו-אופטיקה טכנולוגיה, Inc	EOT.189.12231
פאראדיי מסובב	אלקטרו-אופטיקה טכנולוגיה, Inc	EOT.189.22040
סורג אלונקה 1	Horiba Jobin Yvon GmbH	N / A, מותאם אישית	60 * 40 * 10 מ"מ & sup3;
סורג אלונקה 2	Horiba Jobin Yvon GmbH	N / A, מותאם אישית	350 * 190 * 50 מ"מ ו-sup3;
מעבדת סורג 1	פלימות'	N/A, מותאם אישית	404016 מ"מ ו-sup3;
מעבדת סורג 2	פלימות'	N/A, מותאם אישית	30010050 מ"מ ו-sup3;
מראה דואר, 1 אינץ' (1030 ננומטר), שטוח, 0°	Layertec GmbH	108060
HR מראה, 1 אינץ' (1030 ננומטר), שטוח, 0°	Laseroptik GmbH	B-09965, S-04484
HR מראה, 1 אינץ' (1030 ננומטר), שטוח, 45 מעלות;	Layertec GmbH	108063
HR מראה, 1 אינץ' (1030 ננומטר), שטוח, 45 מעלות;	Laseroptik GmbH	B-09966, S-04484
HR מראה, 1 אינץ' (1030 ננומטר),	Layertec GmbH	N / A מעוקל, סט מותאם אישית
HR מראה, 2 אינץ' (1030 ננומטר), שטוח, 0°	Laseroptik GmbH	B-09965, S-05474
HR מראה, 2 אינץ' (1030 ננומטר), שטוח, 45 מעלות;	Laseroptik GmbH	B-09966, S-05474
מקטב סרט דק (1030 ננומטר), 2 אינץ'	Layertec GmbH	103930
Waveplate L/2 (1030nm)	Layertec GmbH	106058	Ø=25 מ"מ
Waveplate L/4 (1030nm)	Layertec GmbH	106060	Ø=25 מ"מ
AR Window (1030nm), wedge	Laseroptik GmbH	B-00183-01, S-00988	Ø=מצמד פלט 38 מ"מ
, 1 אינץ' (1030 ננומטר)	Layertec GmbH	N/A, PR מותאם אישית	= 88%
מראה בפיזור גבוה (1030 ננומטר)	חידושים מהירים במיוחד GmbH	N/A, GDD מותאם אישית	= -3000 fs²
עדשה, 1 אינץ' (1030 ננומטר), Plano-Convex	Thorlabs GmbH	N/A, עדשת סט מותאמת אישית
, 1 אינץ' (1030 ננומטר), Plano-Concave	Thorlabs GmbH	N/A, עדשת סט מותאמת אישית
, 2 אינץ' (1030 ננומטר), Plano-Convex	Thorlabs GmbH	N/A, עדשת סט מותאמת אישית
, 2 אינץ' (1030 ננומטר), Plano-Concave	Thorlabs GmbH	N/A,	סט
מותאם אישיתמראה דואר, 1 אינץ' (515 ננומטר), שטוח, 0°	Layertec GmbH	129784
HR מראה, 1 אינץ' (515 ננומטר), שטוח, 0°	Eksma Optics	042-0515-i0
מראה HR, 1 אינץ' (515 ננומטר), שטוח, 45 מעלות;	Layertec GmbH	110924
HR מראה, 1 אינץ' (515 ננומטר), שטוח, 45 מעלות;	Eksma Optics	042-0515
HR מראה, 1 אינץ' (515 ננומטר),	Layertec GmbH	N/A	סט
HR מראה, 1 אינץ' (515 ננומטר),	אופטיקה Eksma		N/A, סט מותאם אישית
HR מראה, 2 אינץ' (515 ננומטר), שטוח, 0°	Eksma Optics	045-0515-i0
מראה HR, 2 אינץ' (515 ננומטר), שטוח, 45 מעלות;	Eksma Optics	045-0515
מקטב סרט דק (515 ננומטר), 2 אינץ'	Layertec GmbH	112544
לוחית גל L/2 (515 ננומטר)	Layertec GmbH	112546	Ø=עדשת 25 מ"מ
, 1 אינץ' (515 ננומטר), Plano-Convex	Thorlabs GmbH	, עדשת סט	מותאמת אישית
, 1 אינץ' (515 ננומטר), Plano-Concave	Thorlabs GmbH	N/A, סט מותאם אישית
קר מדיום	מלר אופטיקה, בע"מ	N/A, ספיר מותאם אישית	, 1 מ"מ
BBO Crystal	Castech Inc.	N/A, מותאם אישית	771.5 מ"מ ו-sup3;
מפריד הרמוני, 1 אינץ', 45 מעלות;	אופטיקה אקסמה	042-5135
מפריד הרמוני, 2 אינץ', 45 מעלות;	Eksma Optics	045-5135
Silver Mirror, 1 אינץ', שטוח	Thorlabs GmbH	PF10-03-P01
Silver Mirror, 1 אינץ',	Eksma Optics	N/A, סט מותאם אישית
מסנן - ספיגה צפיפות ניטרלית	Thorlabs GmbH	NE##A	סט
מסנן - רפלקטיבי צפיפות ניטרלית	Thorlabs GmbH	ND##A	סט
מסנן - מסנן	Thorlabs GmbH	NDC-50C-4M
משתנה ברציפות - מסנן Edgepass (Longpass)	Thorlabs GmbH	FEL####set
מסנן - מסנן Edgepass (Shortpass)	Thorlabs GmbH	FES####	set
Wedge	Thorlabs GmbH	N/A, סט מותאם אישית
שם	חברה	מספר קטלוגי	תגובות
אופטומכניקה & תנועה
תושבת מראה 1 אינץ' (קטנה)	S. Maier GmbH	S1M4-##-1"
תושבת מראה 1 אינץ' (גדול)	S. Maier GmbH	S3-##
תושבת מראה 1 אינץ'	TRUMPF לייזרים מדעיים	1 אינץ' מתכוונן
תושבת מראה 2 אינץ'	S. Maier GmbH	S4-##
תושבת מראה 2 אינץ'	לייזרים מדעיים TRUMPF	2 אינץ' מתכוונן
תושבת סיבוב 1 אינץ'	S. Maier GmbH	D25
תושבת סיבוב 1 אינץ'	Thorlabs GmbH	RSP1/M
תושבת סיבוב 2 אינץ'	Thorlabs GmbH	RSP2/M
שלב סיבוב מדויק	Newport Corporation	M-UTR120
ארבעה צירים עקיפה הר	Newport Corporation	DGM-1
שלב תרגום	OptoSigma Corporation	TADC-651SR25-M6
Pockels שלב תא	Newport Corporation	9082-M
Pockels מחזיק תא	תוצרת בית	N/A,
	ניופורט תאגיד	8742-12-KIT
Picomotor Piezo מפעילים ליניאריים	ניופורט קורפוריישן	8301NF
סיבוב פיקומוטור הר	ניופורט תאגיד	8401-M
משטח בקרת יד	ניופורט תאגיד	8758
< strong>שם	חברה	Catalog Number	Comments
>Light Analysis
Beam Profiling Camera	Ophir Optronics Solutions Ltd	SP620
Beam Profiling Camera	DataRay Inc.	WCD-UCD23
פוטודיודות (solw)	Thorlabs GmbH	DET10A/M
פוטודיודות (מהירות)	Alphalas GmbH	UPD-200-SP
מערכות פיתוח הדמיה של מצלמות דיסק דק	GmbH	UI-2220SE-M-GL
אוסילוסקופ	Tektronix GmbH	DPO5204
אוסילוסקופ	Teledyne LeCroy GmbH	SDA 760Zi-A
ספקטרומטר	Avantes	AvaSpec-ULS3648-USB2
ספקטרומטר	אופטיקה אוקיינוס, בע	HR4C1769
ספקטרומטר	אופטיקה אוקיינוס, בע"	HR4C3762
ספקטרומטר	אופטיקה אוקיינוס, בע"
ספקטרומטר	אופטיקה אוקיינוס, בע"
	אופיר אופטרוניקס פתרונות בע"מ	L50(150)A-PF-35
חיישן הספק תרמי לייזר	אופיר פתרונות בע"מ	FL500A
חיישן הספק תרמי לייזר	אופיר פתרונות בע"מ	3A-P-V1
אופיר	פתרונות בע"מ	וגה
שם	חברה	Catalog Number	Comments
Systems
Laser Beam Stabilization System	TEM-Messtechnik GmbH	Aligna
Laser M² מערכת מדידה	אופיר פתרונות אופטרוניקס בע"מ	M²-200s
FROG	תוצרת בית	N/A, מותאם אישית
XFROG	תוצרת בית	N/A, מותאם אישית
שם	חברה	מספר קטלוגי	תגובות
שונות
קירור צ'ילר קירור	H.I.B Systemtechnik GmbH	6HE-000800-W-W-R23-2-DI
צ'ילר קירור	Termotek GmbH	P201
צ'ילר קירור	Termotek GmbH	P208
משקפי בטיחות לייזר	Protect - Laserschutz GmbH	BGU 10-0165-G-20
מציג אינפרא אדום	FJW מערכות אופטיות	84499A
כרטיס צפייה בלייזר	Thorlabs GmbH	VRC4
כרטיס צפייה בלייזר	Thorlabs GmbH	VRC5
כרטיס צפייה	בלייזר רכיבי לייזר GmbH	LDT-1064 BG
מד זרימה	KOBOLD Messring GmbH	DTK-1250G2C34P
מד לחץ	KOBOLD Messring GmbH	EN חיישן טמפרטורה 837-1
	KOBOLD Messring GmbH	TDA-15H* ***P3M
WinLase תוכנה	ד"ר C. Horvath & Dr. F. Loesel	WinLase גרסה 2.1 pro.	תוכנת חלל לייזר

BME_SG08p קדם תהודה מותאם אישית של מדחס, בע"מ של מדחס, בע"מ מעוקלת, מותאם אישית מעוקלת N/A מעוקל עגול סורג ערכת בקר/נהג Picomotor מותאמת אישית "מ מ מ HR4D464 מ חיישן כוח תרמי לייזר HR4D466 מד כוח ואנרגיה

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fattahi, H. Third-generation femtosecond technology. Optica. 1 (1), 45-63 (2014).
Hentschel, M. Attosecond metrology. Nature. 414 (6863), 509-513 (2001).
Cavalieri, A. L. Intense 1.5-cycle near infrared laser waveforms and their use for the generation of ultra-broadband soft-x-ray harmonic continua. New J Phys. 9 (7), 242(2007).
Schweinberger, W. Waveform-controlled near-single-cycle milli-joule laser pulses generate sub-10 nm extreme ultraviolet continua. Opt Lett. 37, 3573-3575 (2012).
Buck, A. Real-time observation of laser-driven electron acceleration. Nature Phys. 7 (7), 543-548 (2011).
Zhong, H., Karpowicz, N., Zhang, X. C. Terahertz emission profile from laser-induced air plasma. Appl Phys Lett. 88 (26), 261103(2006).
Herrmann, D. Generation of sub-three-cycle, 16 TW light pulses by using noncollinear optical parametric chirped-pulse amplification. Opt Lett. 34 (16), 2459-2461 (2009).
Adachi, S., et al. 1.5 mJ, 6.4 fs parametric chirped-pulse amplification system at 1 kHz. Opt Lett. 32 (17), 2487-2489 (2007).
Adachi, S. 5-fs, multi-mJ, CEP-locked parametric chirped-pulse amplifier pumped by a 450-nm source at 1 kHz. Opt express. 16 (19), 14341-14352 (2008).
Yin, Y. High-efficiency optical parametric chirped-pulse amplifier in BiB3O6 for generation of 3 mJ, two-cycle, carrier-envelope-phase-stable pulses at 1.7 µm. Opt Lett. 41 (6), 1142-1145 (2016).
Deng, Y. Carrier-envelope-phase-stable, 1.2 mJ, 1.5 cycle laser pulses at 2.1 µm. Opt Lett. 37 (23), 4973-4975 (2012).
Rothhardt, J., Demmler, S., Hädrich, S., Limpert, J., Tünnermann, A. Octave-spanning OPCPA system delivering CEP-stable few-cycle pulses and 22 W of average power at 1 MHz repetition rate. Opt express. 20 (10), 10870-10878 (2012).
Heckl, O. H., et al. Ultrafast Thin-Disk Lasers.Ultrashort Pulse Laser Technology. Nolte, S., Schrempel, F., Dausinger, F. 195, Springer International Publishing. 93-115 (2016).
Zapata, L. E., et al. Cryogenic Yb:YAG composite-thin-disk for high energy and average power amplifiers. Opt. Lett. 40 (11), 2610-2613 (2015).
Schulz, M., et al. Yb:YAG Innoslab amplifier: efficient high repetition rate subpicosecond pumping system for optical parametric chirped pulse amplification. Opt Lett. 36 (13), 2456-2458 (2011).
Roeser, F. Millijoule pulse energy high repetition rate femtosecond fiber chirped-pulse amplification system. Opt Lett. 32 (24), 3495-3497 (2007).
Russbueldt, P., et al. 400 W Yb:YAG Innoslab fs-amplifier. Opt Express. 17 (15), 12230-12245 (2009).
Baumgarten, C., et al. 0.5 kHz repetition rate picosecond laser. Opt Lett. 41 (14), 3339-3342 (2016).
Klingebiel, S., et al. 220mJ, 1 kHz Picosecond Regenerative Thin-Disk Amplifier. European Conference on Lasers and Electro-Optics - European Quantum Electronics Conference , , Optical Society of America. Paper CA_10_1 (2015).
Nubbemeyer, T., et al. 1 kW, 200 mJ picosecond thin-disk laser system. Opt Lett. 42 (7), 1381-1384 (2017).
Fattahi, H., et al. High-power, 1-ps, all-Yb:YAG thin-disk regenerative amplifier. Opt Lett. 41 (6), 1126-1129 (2016).
Brons, J., et al. Energy scaling of Kerr-lens mode-locked thin-disk oscillators. Opt Lett. 39 (22), 6442-6445 (2014).
Horvath, C., Loesel, F. WinLase home. , http://www.winlasecom/index.html (2016).
Trebino, R., et al. Measuring ultrashort laser pulses in the time-frequency domain using frequency-resolved optical gating. Rev Sci Instrum. 68 (9), 3277-3295 (1997).
Arisholm, G. General numerical methods for simulating second-order nonlinear interactions in birefringent media. J Opt Soc Am B. 14 (10), 2543-2549 (1997).
Zhang, D. X., Kong, Y. F., Zhang, J. Y. Optical parametric properties of 532-nm-pumped beta-barium-borate near the infrared absorption edge. Opt Commun. 184 (5), 485-491 (2000).
Kato, K. Temperature-tuned 90o phase-matching properties of LiB3O5. IEEE J Quant Electron. 30 (12), 2950-2952 (1994).
Fattahi, H. Third-generation femtosecond technology. , Springer International Publishing. (2016).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Chirped pulse Amplification

20 mJ, 1 PS Yb: YAG דיסק דק מגבר משובי

במאמר זה

סיכום

תקציר

מבוא

פרוטוקול

תוצאות

דיון

גילויים

תודות

חומרים

מקורות

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

מאמרים קשורים