Protokół działania wysokoenergetycznego, optycznego parametrycznego wzmacniacza impulsów ćwierkających o dużej mocy, opartego na wzmacniaczu regeneracyjnym cienkodyskowym Yb:YAG jest tutaj przedstawiony.
Artykuł metodologiczny
20 mJ, 1 ps Yb:YAG Wzmacniacz regeneracyjny cienkodyskowy
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
To jest raport na temat wzmacniacza regeneracyjnego cienkodyskowego 100 W, 20 mJ, 1 ps Yb:YAG. Domowy oscylator Yb:YAG z cienkim dyskiem i soczewką Kerra z blokadą trybu o wydajności "pod klucz" i energii impulsu na poziomie mikrodżuli jest używany do zasiewania regeneracyjnego wzmacniacza impulsów ćwierkania. Wzmacniacz umieszczony jest w szczelnej obudowie. Działa w temperaturze pokojowej i wykazuje stabilną pracę z częstotliwością powtarzania 5 kHz, ze stabilnością impuls-impuls poniżej 1%. Dzięki zastosowaniu kryształu boranu beta baru o grubości 1,5 mm, częstotliwość wyjściowa lasera jest podwojona do 515 nm, przy średniej mocy 70 W, co odpowiada sprawności optyczno-optycznej wynoszącej 70%. Ta doskonała wydajność sprawia, że system jest atrakcyjnym źródłem pomp dla optycznych parametrycznych wzmacniaczy impulsów ćwierkających w zakresie widma bliskiej podczerwieni i średniej podczerwieni. Łącząc wydajność "pod klucz" i doskonałą stabilność wzmacniacza regeneracyjnego, system ułatwia generowanie szerokopasmowego, stabilnego ziarna. Zapewnienie zasiewu i pompy optycznego parametrycznego wzmocnienia impulsów ćwierkania (OPCPA) z jednego źródła laserowego eliminuje potrzebę aktywnej synchronizacji czasowej między tymi impulsami. W niniejszej pracy przedstawiono szczegółowy przewodnik dotyczący konfiguracji i obsługi cienkodyskowego wzmacniacza regeneracyjnego Yb:YAG, opartego na wzmocnieniu impulsów ćwierkających (CPA), jako źródła pompy dla optycznego parametrycznego wzmacniacza impulsów ćwierkania.
Wprowadzenie
Generowanie wysokoenergetycznych, kilkucyklowych impulsów laserowych z dużą częstotliwością powtarzania jest bardzo interesujące dla dziedzin stosowanych, takich jak nauka attosekundowa1,2,3,4 i fizyka wysokiego pola5,6, które mogą bezpośrednio skorzystać z dostępności takich źródeł. OPCPA stanowi najbardziej obiecującą drogę do osiągnięcia wysokich energii impulsów i dużych pasm wzmocnienia, które jednocześnie obsługują impulsy kilkucyklowe1. Do tej pory OPCPA pozwala na ultraszerokopasmowe wzmocnienie, które generuje impulsy o kilku cyklach7,8,9,10. Jednak zmodyfikowana implementacja schematu OPCPA, która wykorzystuje krótkie impulsy pompy w skali pikosekundowej, daje nadzieję na skalowalność tego podejścia dla jeszcze wyższych energii impulsów i średnich mocy w reżimie kilku cykli1,11,12. Ze względu na dużą intensywność pompowania w OPCPA pompowanym krótkoimpulsowo, wysokie wzmocnienie jednoprzebiegowe pozwala na użycie bardzo cienkich kryształów do obsługi dużych szerokości pasma wzmocnienia. Chociaż pompowana krótkoimpulsowo OPCPA ma wiele zalet, realizacja tego podejścia zależy od dostępności laserów, które są specjalnie dostosowane do tego celu. Takie lasery pompujące są wymagane do dostarczania wysokoenergetycznych impulsów pikosekundowych o ograniczonej jakości wiązki bliskiej dyfrakcji przy częstotliwościach powtarzania w zakresie od kHz do MHz13,14,15.
Wprowadzenie laserów domieszkowanych iterbem o różnych geometriach, zdolnych do dostarczania pikosekundowych impulsów laserowych o wysokiej energii i wysokiej średniej mocy, wkrótce zmieni obecny stan pola1,13,14,15,16,17,18. Yb:YAG ma dobrą przewodność cieplną i długą żywotność w górnym stanie i może być pompowany przez ekonomiczne lasery diodowe. Jego wydajność w przypadku stosowania w geometrii cienkich dysków jest znakomita dzięki wydajnemu chłodzeniu medium wzmacniającego w celu jednoczesnego skalowania mocy szczytowej i średniej. Co więcej, występowanie samoogniskowania wewnątrz ośrodka wzmacniającego podczas procesu wzmacniania jest tłumione ze względu na smukłość cienkiego dysku w porównaniu z innymi geometriami ośrodka wzmacniającego, co skutkuje doskonałymi profilami czasowymi i przestrzennymi wzmacnianych impulsów. Połączenie tej koncepcji z CPA daje nadzieję na generowanie impulsów pikosekundowych o energii setek milidżuli i setkach watów średniej mocy19,20.
Celem tej pracy jest zademonstrowanie gotowego do użycia wzmacniacza regeneracyjnego cienkotarczowego Yb:YAG o wyjątkowej codziennej wydajności jako odpowiedniego źródła do pompowania OPCPAs21. Aby osiągnąć ten cel, w tym badaniu wykorzystano oscylator cienkodyskowy Yb:YAG 22 z kilkoma mikrodżulami energii impulsu, aby zasiać wzmacniacz w celu zminimalizowania nagromadzonej fazy nieliniowej podczas procesu wzmacniania. Protokół ten zawiera przepis na budowę i obsługę systemu laserowego, który jest opisany w innym miejscu21. Przedstawiono szczegółowe informacje na temat implementacji komponentów i oprogramowania sterującego oraz opisano proces dopasowywania systemu.
Protokół
Uwaga: Przed użyciem tego urządzenia należy zapoznać się ze wszystkimi przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa pracy z laserami. Należy unikać narażania oczu lub skóry na bezpośrednie lub rozproszone wiązki laserowe. Przez cały czas trwania procesu należy nosić odpowiednie okulary ochronne do pracy z laserami.
Rycina 1: Schematyczny układ regeneracyjnego wzmacniacza cienkodyskowego Yb:YAG. (a) Oscylator Yb:YAG cienkodyskowy z blokadą modów poprzez soczewkowanie Kerra. Liniowa wnęka oscylatora o długości 13 m składa się z wyjścia z transmitancją 13%, trzech luster o wysokiej dyspersji z GDD wynoszącym -3,000 fs2, 1 mm szafirowego ośrodka Kerra oraz miedzianej apertury twardej. Do obniżenia częstotliwości repetycji do 5 kHz użyto selektora impulsów zawierającego kryształ BBO o grubości 25 mm. (b) CPA. Pierwszy blok: układ rozciągacza impulsów zawierający dwie antyrównoległe złote siatki (1,740 linii/mm), w którym impulsy ziaren są rozciągnięte w czasie do około 2 ns. Drugi blok: wzmacniacz regeneracyjny, w którym impuls ziarna jest uwięziony w wnęce wzmacniacza w celu wzmocnienia po przyłożeniu wysokiego napięcia do ogniwa Pockelsa, zawierającego kryształ BBO o grubości 20 mm. Trzeci blok: kompresor impulsów zawierający dwie równoległe siatki dielektryczne (1,740 linii/mm), w którym wzmocnione impulsy są kompresowane w czasie do 1 ps. Rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy Fattahi et al., za zgodą autorów z odniesienia21. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.
| Komponent | krzywa ROC | Odległość |
| (mm) | (mm) | |
| OC | ∞ | 0 |
| TD | -17000 | 600 |
| M1 | -1000 | 5000 |
| ciśnienie tętnicze | ∞ | 510 |
| M2 | -1000 | 510 |
| EM | ∞ | 800 |
Tabela 1: Projekt wnęki oscylatora. ROC: promień krzywizny, OC: sprzęgało wyjściowe, TD: cienki dysk, M: zwierciadło, BP: płytka Brewstera, EM: zwierciadło końcowe.
Rysunek 2: Konstrukcja wnęki oscylatora. Obliczony promień modu na komponentach wnęki. OC: sprzęgało wyjściowe (output coupler), TD: cienki dysk (thin-disk), M: lustro, BP: płytka Brewstera, EM: lustro końcowe. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
| Komponent | krzywa ROC | Odległość |
| (mm) | (mm) | |
| EM1 | ∞ | 0 |
| PC | ∞ | 200 |
| M1 | -5000 | 525 |
| M2 | 1500 | 1500 |
| TD | -2000 | 1050 |
| EM2 | -2000 | 2350 |
Tabela 2: Projekt wnęki wzmacniacza regeneracyjnego. ROC: promień krzywizny, EM: zwierciadło końcowe, PC: komórka Pockelsa, M: zwierciadło, TD: cienka dyskowa.
Rycina 3: Projekt wnęki wzmacniacza regeneracyjnego. Obliczony promień modu na komponentach wnęki. EM: lustro końcowe, PC: ogniwo Pockelsa, M: lustro, TD: cienki dysk. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.
1. Oscylator
- Włącz chłodzenie wodne oscylatora (Rycina 1a).
- Włącz chłodnice w celu schłodzenia diod pompy, głowicy typu thin-disk oraz płyty optycznej. Ustaw temperaturę na obu chłodnicach na 20 °C.
- Włącz zasilanie jednostki diodowej pompy (patrz w Tabela materiałów, nr 1) i kliknij przycisk „OUTPUT ON/OFF”.
UWAGA: Oprogramowanie do symulacji wnęki laserowej (patrz w Tabela materiałów, nr 113) wykorzystano do symulacji i zaprojektowania wnęki oscylatora i wzmacniacza regeneracyjnego (Tabela 1 i Tabela 2; Rysunek 2 i Rycina 3)23. - Pompowanie cienkiego dysku (patrz w Tabela materiałów(nr 14) za pomocą sprzężonego światłowodu przy długości fali 940 nm, ustawiając pokrętło „current” zasilacza na wartość 26,2 A, co odpowiada mocy wyjściowej 210 W, aby uruchomić proces generowania światła w oscylatorze w trybie ciągłym (CW).
- Aby zaobserwować widmo wyjściowe w trybie CW, należy podłączyć światłowód do spektrometru i umieścić go przed selektorem impulsów (pulse picker), stosując odpowiednie tłumienie.
- W oprogramowaniu spektrometru wybierz zakładkę „Spectrometer”, a następnie kliknij „Rescan Devices”.
- Kliknij prawym przyciskiem myszy nazwę spektrometru i wybierz „Spectrum Graph”.
- Kliknij przycisk „Accept” w oknie „Choose Target”.
- Po zablokowaniu wiązki lasera kliknij przycisk „Store Dark Spectrum” na pasku narzędzi, a następnie kliknij przycisk „Scope Minus Dark”, aby odjąć widmo tła.
- Odblokuj wiązkę lasera, aby zaobserwować widmo.
- Obserwuj moc wyjściową w trybie CW na mierniku mocy przed selektorem impulsów (pulse picker).
- Aby uruchomić oscylator w trybie impulsowym i zainicjować blokadę modów, należy zakłócić położenie lustra o wysokiej odbijalności wewnątrz wnęki laserowej (zamocowanego na stole translacyjnym), mechanicznie popychając stół od tyłu. Rysunek 1a).
UWAGA: W wnęce oscylatora i wzmacniacza regeneracyjnego zastosowano lustra o wysokiej współczynniku odbicia i wysokim progu uszkodzeń (patrz) Tabela materiałów, nr 24 i 28). - Za pomocą spektrometru oraz miernika mocy należy odpowiednio zaobserwować widmo i moc wyjściową w trybie impulsowym przed selektorem impulsów.
UWAGA: Wyjście oscylatora charakteryzuje się średnią mocą 25 W przy długości fali 1 030 nm, częstotliwości repetycji 11 MHz oraz szerokości widmowej 4 nm (FWHM). Jeśli optymalizacja oscylatora nie jest wymagana, należy pominąć kroki 1.9–1.14. - Nieznacznie zwiększyć natężenie prądu w zasilaczu, aż w widmie mierzonej przez spektrometr pojawi się piki fali ciągłej (CW).
- Ustaw przysłonę stałą w oscylatorze (patrz Rysunek 1a) poprzez regulację śrub mikrometrycznych w pionie i poziomie w celu zmaksymalizowania piku CW.
- Obserwuj wyczerpanie profilu wiązki pompowania na cienkiej dyskowej płytce (thin-disk).
- Uruchom program kamery dyskowej i wybierz opcję „Monochrome” w oknie „choose mode”.
- Kliknij przycisk „Open camera” na pasku narzędzi, aby zaobserwować plamkę wiązki na cienkiej dyszce.
- Dostrój piezoelektryczne siłowniki liniowe lustra końcowego (motorizowane pokrętła), naciskając przycisk „+” lub „-” silnika w pionie lub poziomie na panelu sterowania ręcznego, aby wyrównać to wyczerpanie do centrum profilu wiązki pompy.
- Niewielko zmniejsz treści prąd w zasilaczu, aż do momentu, gdy piki CW znikną ze widma.
- Powtarzać kroki 1.9–1.13 do momentu uzyskania widma i mocy wyjściowej zbliżonych do uzyskanych poziomów referencyjnych (patrz zmierzone widmo w Rycina 4a (krzywa czerwona) przy średniej mocy 25 W).
- Aby zaobserwować wyjściowy ciąg impulsów i określić stabilność od impulsu do impulsu, należy podłączyć szybką fotodiodę do oscyloskopu i umieścić ją przed selektorem impulsów (po zastosowaniu odpowiedniego tłumienia).
- Wybierz odpowiedni poziom wyzwalania, regulując pokrętło „trigger level” w oscyloskopie, aby ustabilizować powtarzające się przebiegi i zaobserwować ciąg impulsów wyjściowych na ekranie oscyloskopu.
- Z menu „Measure” wybierz opcję „Peak to Peak Amplitude”, aby określić stabilność od impulsu do impulsu.
- Obserwuj profil wiązki wyjściowej przed selektorem impulsów i określ fluktuacje skierowania wiązki.
- Uruchom oprogramowanie profilometru wiązki i kliknij przycisk „Go, start capture” na pasku narzędzi, aby zaobserwować profil wiązki.
- Z paska narzędzi otwórz okno dialogowe „beam wander”, a następnie kliknij przycisk „clear”, aby rozpocząć nowy pomiar stabilności kierunku wiązki.
UWAGA: Fluktuacje wiązki lub zniekształcony profil wiązki (wywołane uszkodzeniem optyki, obcinaniem wiązki, itp.) może pogorszyć stabilność układu.
- Pomiar czasu trwania impulsu z wykorzystaniem bramkowania optycznego z rozdzielczością częstotliwości w oparciu o generowanie drugiej harmonicznej (SHG-FROG)21,24.
2. Selekcja impulsów i wydłużanie impulsów
UWAGA: Zachowaj ostrożność i zapoznaj się ze wszystkimi odpowiednimi przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa elektrycznego przed przyłożeniem wysokiego napięcia do selektora impulsów. Stosuj odpowiednią izolację wysokiego napięcia. Przed przejściem do tej sekcji usuń urządzenia diagnostyczne z drogi wiązki. Jeśli wyrównanie selektora impulsów i jego konfiguracja nie są wymagane, pomiń kroki 2.1, 2.3-2.6, 2.8-2.9 oraz 2.11.
- Użyć dwóch luster przed układem selektora impulsów, aby skierować wiązkę wyjściową z oscylatora przez jednostkę selektora impulsów (patrz Tabela materiałów, nr 5 i 7) oraz znajdujący się w niej kryształ boranu beta-baru (BBO) o grubości 25 mm (patrz Tabela materiałów, nr 12), korzystając z podglądu w podczerwieni oraz karty do obserwacji wiązki laserowej ( Rysunek 1a).
- Uruchomić program selektora impulsów na komputerze oscylatora.
- Obserwować sygnał przełączania selektora impulsów oraz ciąg impulsów oscylatora na oscyloskopie (patrz krok 1.15) przy użyciu szybkiej fotodiody.
- W programie selektora impulsów ustawić czas opóźnienia (opóźnienie A) w oknie dialogowym „define delay parameters”, aby zsynchronizować sygnał przełączania i ciąg impulsów na krysztale selektora.
- Ustawić okno czasowe przełączania (opóźnienie B) w oknie dialogowym „define delay parameters”, aby wybrać jeden impuls z ciągu impulsów.
- Ustawić czas wyzwalania wewnętrznego (inhibit) w oknie dialogowym „define delay parameters” na 200 µs, aby wybierać jeden impuls przy częstotliwości 5 kHz.
- Zredukować częstotliwość repetycji oscylatora z 11 MHz do 5 kHz, przełączając zasilacz sterownika selektora impulsów w pozycję „on”, aby przyłożyć wysokie napięcie do kryształu.
- Wyodrębnić wybrane impulsy z ciągu impulsów za pomocą cienkowarstwowego polaryzatora (TFP) (patrz Tabela materiałów, nr 31) umieszczonego za selektorem impulsów, a pozostałe impulsy skierować do pochłaniacza wiązki.
- Poprawić kontrast wybranych impulsów poprzez regulację płytki półfalowej (patrz Tabela materiałów, nr 32) przed selektorem impulsów.
- Zredukować moc szczytową impulsu laserowego, przepuszczając wybrane impulsy przez układ rozciągacza, aby wydłużyć czas trwania impulsów do 2 ns (patrz Rysunek 1a-b).
- W razie potrzeby użyć dwóch luster za układem selektora impulsów, aby skierować wybrane impulsy przez układ rozciągacza.
UWAGA: Rozciągacz zawiera dwie antyrównoległe siatki złote (patrz Tabela materiałów, nr 20 i 21) o gęstości linii 1 740 lines/mm, służące do rozciągnięcia impulsów do czasu trwania 2 ns, aby zapobiec uszkodzeniu optyki podczas procesu wzmacniania w wzmacniaczu regeneracyjnym z powodu wysokiej intensywności szczytowej. Impulsy te są wykorzystywane do zasilenia wzmacniacza regeneracyjnego, jak opisano w następnej sekcji (Rysunek 1b, góra).
3. Wzmacniacz regeneracyjny
Uwaga; Przed przyłożeniem wysokiego napięcia do ogniwa Pockelsa należy zapoznać się ze wszystkimi odpowiednimi przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa elektrycznego. Należy zastosować odpowiednią izolację wysokiego napięcia. Przed przejściem do tej sekcji należy usunąć urządzenia diagnostyczne z drogi wiązki. Impulsy inicjujące są dostarczane z oscylatora z cienką dyskiem Yb:YAG z blokadą modów soczewką Kerra. Do inicjacji wzmacniacza można użyć innych strategii, takich jak wzmacniacze światłowodowe.
- Włącz chłodzenie wodne dla wzmacniacza regeneracyjnego ( Rysunek 1b, środek).
- Włącz chłodziarki w celu schłodzenia diod pompowych, cienkiego dysku, głowicy laserowej oraz ogniwa Pockelsa. Ustaw temperaturę chłodziarek na 28 °C, 17 °Ci 18 °C a następnie aktywuj system blokady.
UWAGA: Źle ustawiona wiązka zasiewu może pogorszyć stabilność wzmacniacza. Jeśli wyrównanie wzmacniacza regeneracyjnego nie jest wymagane, należy pominąć kroki 3.3–3.13 oraz 3.25. - Włącz zasilanie jednostki diodowej pompy (patrz w Tabela materiałów, nr 2), a następnie kliknij przycisk „OUTPUT ON/OFF”.
- Wzbudź cienki dysk za pomocą sprzężonego światłowodu przy długości fali 940 nm, ustawiając pokrętło „current” w zasilaczu na wartość progową.
- Obserwuj profil wiązki pompy na dysku za pomocą kamery dyskowej (patrz krok 1.11) i wybierz opcję „Circle Geometry” w menu „Draw” w programie kamery dyskowej, aby zaznaczyć położenie wiązki w programie kamery.
- Zredukuj natężenie prądu zasilacza do zera, a następnie kliknij przycisk „OUTPUT ON/OFF”. Wyłącz zasilanie jednostki diody pompy.
- Użyj dwóch luster przed wzmacniaczem regeneracyjnym, aby skierować wiązkę wyjściową ze stretчера (impulsy zalążkowe) przez optykę sprzęgającą we wzmacniaczu regeneracyjnym tak, aby dotarła ona do lustra końcowego (za komórką Pockelsa). W tym celu wspomóż się profilerem wiązki, podglądaczem podczerwieni oraz kartą do wizualizacji wiązki laserowej.
- Zamknij wnękę wzmacniacza, obracając płytką ćwierćfalową (patrz na Tabela materiałów, nr 33), za ogniwem Pockelsa, eliminując wiązkę laserową wewnątrz wnęki.
- Dostrój zmotoryzowane pokrętła pierwszego lustra, naciskając przycisk „+” lub „-” silnika pionowego lub poziomego (sterownik 1) na panelu sterowania ręcznego, aby wyrównać wiązkę wyjściową.
- Otwórz wnękę wzmacniacza, obracając płytką ćwierćfalową (znajdującą się za ogniwem Pockelsa), aż do uzyskania maksymalnej intensywności wiązki laserowej wewnątrz wnęki. Zablokuj wiązkę odbitą wstecz od drugiego lustra końcowego.
- Obserwuj profil wiązki impulsów zasilających (seed pulses) w programie kamery dyskowej i nałóż wiązkę na zaznaczoną pozycję, regulując pokrętła jednego z luster wnęki znajdującego się przed cienkim dyskiem.
- Odblokuj wiązkę odbitą wstecznie i zaobserwuj jej plamkę w programie kamery dyskowej.
- Dostroić zmotoryzowane pokrętła drugiego lustra końcowego, naciskając przycisk „+” lub „-” dla silnika pionowego lub poziomego (sterownik 2) na panelu sterowania ręcznego, aby nałożyć odbicie wsteczne na zaznaczoną pozycję.
- Z komputera sterującego ogniwem Pockelsa uruchom program ogniwa Pockelsa.
UWAGA: Jeśli ustawienie ogniwa Pockelsa nie jest wymagane, należy pominąć kroki 3.15–3.18. - Obserwuj sygnał przełączania ogniwa Pockelsa (zob. Tabela materiałów, nr 6 i 8) oraz impulsy początkowe na oscyloskopie (patrz krok 1.15) przy użyciu szybkiej fotodiody ( Rycina 1b, środek).
- W programie komórki Pockelsa, w oknie dialogowym „define delay parameters”, ustaw czas opóźnienia (delay A), aby zsynchronizować przełączanie komórki Pockelsa i impulsów zarodkowych w kryształe komórki Pockelsa.
- W oknie dialogowym „define delay parameters” ustaw okno czasowe przełączania (opóźnienie B), aby ograniczyć jeden impuls wewnątrz wnęki wzmacniacza regeneracyjnego do 4 µs, co odpowiada 87 cyklom przejścia impulsu w obie strony.
- W oknie dialogowym „define delay parameters” ustaw czas wyzwalania wewnętrznego (inhibicja) na „200 µsaby ograniczyć częstotliwość do jednego impulsu co 5 kHz.
- Włącz zasilacz sterownika ogniwa Pockelsa, aby przyłożyć wysokie napięcie do kryształu.
- Włącz zasilanie jednostki diody pompy i kliknij przycisk „OUTPUT ON/OFF”.
- Aby wzmocnić impulsy inicjujące w wzmacniaczu regeneracyjnym, należy napompować cienki dysk, ustawiając pokrętło „current” zasilacza na 57,7 A, co odpowiada mocy 280 W.
UWAGA: Wzmocniona wiązka jest oddzielona od wiązki zasilającej za pomocą kombinacji rotatora Faradaya (patrz Tabela materiałów, nr 19) oraz TFP. Oscylator Yb:YAG jest chroniony przed odbiciem wstecznym wiązki wzmocnionej za pomocą izolatora (patrz na Lista materiałów, nr 18).
UWAGA: Należy uruchamiać ogniwo Pockelsa oraz jednostkę diody pompującej w podanej wyżej kolejności, aby uniknąć uszkodzenia optyki w wyniku przełączania dobroci (Q-switching). - Obserwuj widmo oraz moc wyjściową (patrz kroki 1.5 i 1.6) przed kompresorem.
UWAGA: Wyjście wzmacniacza posiada średnią moc 125 W przy długości fali 1030 nm, częstotliwości powtarzania 5 kHz i szerokości spektralnej 1 nm (FWHM). - Obserwuj pociąg impulsów wyjściowych przed kompresorem na ekranie oscyloskopu i określ stabilność impuls-do-impulsu za pomocą szybkiej fotodiody (patrz krok 1.15).
- Obserwuj profil wiązki wyjściowej przed kompresorem i określ fluktuacje kierunku wiązki (patrz krok 1.16).
- W razie potrzeby należy precyzyjnie ustawić zmotoryzowane pokrętła drugiego lustra końcowego, naciskając przycisk „+” lub „-” w silniku pionowym lub poziomym (sterownik 2) na panelu sterowania ręcznego, aby zoptymalizować pracę wzmacniacza regeneracyjnego.
- Opisz efekt zwężenia wzmocnienia.
- Należy przeanalizować wzmocnienie dla różnych poziomów energii impulsu inicjującego, regulując tę energię za pomocą filtrów neutralnych.
- Zmień liczbę przejść w celu uzyskania najwyższej mocy wyjściowej dla stałej mocy pompowania wynoszącej 300 W.
- Obserwuj widmo wyjściowe dla każdego przypadku.
4. Kompresor impulsów, system wyrównywania i stabilizacji wiązki
UWAGA: Przed przejściem do tej sekcji należy usunąć urządzenia diagnostyczne z toru wiązki. Jeśli wyrównanie kompresora i jednostki stabilizatora wiązki nie jest wymagane, należy pominąć kroki 4.3 i 4.6.
- Obróć zmotoryzowany uchwyt rotacyjny płytki półfalowej (w torze wyjściowym), naciskając przycisk „+” lub „-” silnika A (sterownik 5) na panelu sterowania ręcznego, aby skierować kilka watów wyjścia wzmacniacza do kompresora (Rycina 1b, dół).
- Skompresuj impuls laserowy do czasu trwania 1 ps, przepuszczając wzmocnioną wiązkę przez układ kompresora.
- Jeśli jest to konieczne, należy użyć dwóch luster za zestawem wzmacniacza regeneracyjnego, aby skierować wzmocnione impulsy przez układ kompresora.
UWAGA: Kompresor zawiera dwie równoległe kratki dielektryczne (patrz na Tabela materiałów, nr 22 i 23), o gęstości linii 1740 linii/mm. - Włącz zasilanie stabilizatora wiązki (patrz na Tabela materiałów, nr 98). Uruchom program stabilizatora wiązki na komputerze stabilizatora wiązki.
- Należy użyć dwóch luster przed zestawem detektorów stabilizatora wiązki, aby skierować dyfrakcję zerowego rzędu z pierwszej siatki w kompresorze na detektory stabilizatora wiązki.
- Naciśnij przycisk „regulation” w programie stabilizatora wiązki, aby zablokować wiązkę lasera i zapobiec jej dryftowi za kompresorem. Ponownie obróć zmotoryzowaną płytkę półfalową, aby skierować pełną moc wyjściową wzmacniacza przez kompresor. Dostrój wzmocnienie detektorów stabilizatora wiązki za pomocą filtra neutralnego.
- Określenie czasu trwania skompresowanych impulsów przy użyciu metody SHG-FROG21,24.
5. Źródło pompowania systemu OPCPA
UWAGA: Przed przejściem do tej sekcji należy usunąć urządzenia diagnostyczne z drogi wiązki.
- Z komputera OPCPA uruchom program profilometru wiązki.
- Skolimuj i dostosuj rozmiar wiązki laserowej za kompresorem, używając odpowiedniego teleskopu, aby osiągnąć szczytową intensywność 80 GW/cm2. Użyj profilometru wiązki, podczerwonego wizjera oraz karty do obserwacji wiązki laserowej.
UWAGA: Na podstawie wyników symulacji przeprowadzonych w kodzie Simulation System for Optical Science (SISYFOS)25 do generowania drugiej harmonicznej (SHG) wybrano kryształ BBO o grubości 1,5 mm. - Poprowadź wiązkę podstawową (1,030 nm) przez kryształ nieliniowy (BBO o grubości 1,5 mm; patrz Tabela materiałów, nr 54), aby wygenerować drugą harmoniczną (SH) o długości fali 515 nm.
- Oddziel wiązkę SH od nieprzetworzonej wiązki podstawowej, umieszczając separator harmonicznych pod kątem 45o (patrz Tabela materiałów, nr 56) za kryształem.
UWAGA: Wiązka SH jest odbijana od separatora harmonicznych, natomiast nieprzetworzona wiązka podstawowa przechodzi przez niego. - Precyzyjnie zoptymalizuj kąt dopasowania fazowego SH, regulując pokrętło uchwytu kryształu, aby osiągnąć najwyższą wydajność konwersji SH (70%, co odpowiada 70 W).
- Odczytaj moc wiązki SH oraz nieprzetworzonej wiązki podstawowej na miernikach mocy (patrz krok 1.6).
- Obserwuj profil wiązki Gaussa dla SH i nieprzetworzonej wiązki podstawowej (patrz krok 1.16).
- Oznacz kształt czasowy impulsów SH, używając kroskorelacyjnej bramkowania optycznego z rozdzielczością częstotliwościową (XFROG)21,24.
Wyniki
Oscylator generuje impulsy o czasie trwania 350 fs, energii 2 µJ i mocy 25 W przy częstotliwości repetycji 11 MHz, z stabilnością impuls-do-impulsu na poziomie 1% (rms) i fluktuacjami kierunku wiązki mniejszymi niż 0,6% w ciągu 1 h pomiaru (Rysunek 4).
Rysunek 4: Oscylator z cienką dyskiem Yb:YAG z blokowaniem modów za pomocą soczewki Kerra. (a) Widmo (czerwone), odzyskany profil intensywności czasowej (niebieski) oraz profil przestrzenny (wstawka) impulsów oscylatora. (b) Zmierzony i odzyskany spektrograf SHG-FROG oscylatora. Rysunek został zmodyfikowany z pracy Fattahi et al., za zgodą źródła21. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.
Impulsy ziaren są wzmacniane w wzmacniaczu regeneracyjnym do poziomu 125 W przy pompowaniu CW światłowodową diodą o długości fali 940 nm i mocy 280 W, co odpowiada sprawności optyczno-optycznej na poziomie 47%. Stabilność impuls-do-impulsu wzmacniacza wynosi mniej niż 1%, a urządzenie wykazuje doskonałą stabilność długoterminową po 10 h ciągłej pracy. Wzmocniona wiązka posiada doskonały profil przestrzenny z M2 równym 1 (M2x = 1.08 i M2y = 1.07) oraz doskonały profil czasowy po kompresji do 1 ps (przy FWHM) (Rycina 5).
Rycina 5: Charakterystyka wyjścia wzmacniacza regeneracyjnego i efekt zwężenia wzmocnienia. (a) Stabilność średniej mocy wzmacniacza regeneracyjnego po 10 h ciągłej pracy. Wstawka: (a-1) Moc znormalizowana do wartości średniej w oknie czasowym 0,5 h; (a-2) Profil wiązki wyjściowej wzmacniacza regeneracyjnego. (b) Widmo wyjściowe wzmacniacza (kolor zielony) i odzyskana intensywność czasowa (kolor niebieski) impulsów laserowych przy średniej mocy 100 W za kompresorem sieciowym. (c) Energia impulsu inicjującego w funkcji szerokości pasma widmowego (FWHM) wyjścia wzmacniacza oraz wymagana liczba przelotów dla tej samej średniej mocy wyjściowej przy mocy pompowania 300 W. Rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy Fattahi et al., za zgodą autorów z odniesienia21. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Proces SHG przeanalizowano przy użyciu kodu SISYFOS25. Rozważono dwa różne kryształy o następujących parametrach: 1) triboran litu (LBO) typu I o grubości 6 mm, z kątem dopasowania fazowego 13,7° i współczynnikiem nieliniowym 0,819 pm/V oraz 2) BBO typu I o grubości 3 mm, z kątem dopasowania fazowego 23,4° i współczynnikiem nieliniowym 2 pm/V26,27. Jako dane wejściowe symulacji przyjęto impulsy o czasie trwania 1 ps i energii 20 mJ przy długości fali 1030 nm oraz natężeniu szczytowym 100 GW/cm2. Wyniki symulacji wykazały, że wydajność BBO w procesie SHG była wyższa niż w przypadku LBO (Rycina 6).
Rysunek 6: Generowanie drugiej harmonicznej. (a) Symulowana energia SHG dla kryształu LBO o grubości 6 mm i kryształu BBO o grubości 3 mm. (b) Eksperymentalna wydajność SHG w funkcji szczytowego natężenia pompy wejściowej w kryształach BBO o grubości 1,5 mm przy użyciu 0,5 mJ (czarny) i 20 mJ (zielony) wyjścia wzmacniacza. (c) Odzyskanie natężenia widmowego oraz (d) opóźnienie grupowe pomiarów XFROG dla różnych wydajności SHG odpowiadających punktom A, B i C na wykresie (b). Rysunek zmodyfikowany na podstawie pracy Fattahi et al., za zgodą autorów z literatury21. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Dyskusja
Działanie oscylatora "pod klucz" odbywa się dzięki optymalnemu zarządzaniu ciepłem różnych elementów lasera. Wyjście oscylatora jest powtarzalne codziennie, bez potrzeby dodatkowego wyrównania lub optymalizacji. Ponadto stabilność energii impuls-impuls i stabilność celowania przestrzennego lasera nasiennego spełniają warunki wstępne do osiągnięcia stabilnej pracy wzmacniacza regeneracyjnego.
Inne źródła nasion o niskiej energii, takie jak wzmacniacze światłowodowe, mogą być używane do zasiewania wzmacniacza. W tym badaniu zastosowano cienkotarczowy oscylator KLM 2 μJ Yb:YAG w celu wspomagania wzmocnienia wzmacniacza regeneracyjnego poprzez zmniejszenie wzrostu nagromadzonych faz nieliniowych, ponieważ wymagana liczba przejazdów w obie strony jest zmniejszona dla wyższej wejściowej energii zarodkowej. Dodatkowo wyższa energia ziarna wpływa na proces wzmocnienia i zmniejsza zawężenie wzmocnienia. Zmierzona szerokość pasma spektralnego wzmocnionych impulsów dla różnych energii zalążków przy stałej mocy pompy pokazano na rysunku 5c. Wzmocnione pasmo spektralne zmniejsza się dla niższych energii zalążków z powodu zawężenia wzmocnienia. Przy energii zarodka 10 pJ laser pracuje w okresie podwojenia i nie jest możliwe osiągnięcie stabilnej pracy, nawet poprzez zwiększenie liczby przejazdów w obie strony. Oprócz starannej optymalizacji układów chłodzenia i zasilania diod, pracę wzmacniacza regeneracyjnego przy nasyceniu odgrywa główną rolę w osiąganej stabilności wzmacniacza.
Podstawowa lub druga harmoniczna lasera może być wykorzystana do pompowania systemu OPCPA. W przypadku SHG porównano wydajność kryształu LBO i kryształu BBO, ponieważ oferują one wysoki współczynnik nieliniowy i próg uszkodzenia, pomimo większego przestrzennego odejścia i ograniczonej dostępnej apertury w przypadku BBO. Ponieważ nieliniowy współczynnik BBO jest prawie dwukrotnie większy niż LBO, krótszy kryształ wystarczy, aby osiągnąć granicę nasycenia dla SHG (rysunek 6a). Dlatego BBO jest bardziej odpowiednim wyborem, ponieważ skumulowana faza nieliniowa jest mniejsza28.
Czasy trwania impulsów SH są charakteryzowane eksperymentalnie przy różnych wydajnościach konwersji. Zaobserwowano, że przy wysokich sprawnościach konwersji widmo SHG ulega poszerzeniu i pojawia się faza widmowa wyższego rzędu (ryc. 6). Dlatego wybierany jest przypadek B, ze sprawnością konwersji 70%, w którym SH i nieprzekształcone belki podstawowe zachowują doskonałą jakość.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Chcielibyśmy podziękować prof. Ferencowi Krauszowi za dyskusję i Najd Altwaijry za wsparcie w ukończeniu manuskryptu. Prace te zostały sfinansowane przez Centrum Zaawansowanych Zastosowań Laserowych (CALA).
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Electrooptics | |||
| Moduł lasera diodowego sprzężonego z włóknem | Dilas Diodenlaser GmbH | M1F8H12-940.5-500C-IS11.34 | |
| Moduł lasera diodowego sprzężonego z światłowodami | Laserline GmbH | LDM1000-500 | |
| Zasilacz do lasera diodowego | Delta Elektronika B.V. | SM 15-100 | |
| Zasilacz do lasera diodowego Delta | Elektronika B.V. | SM 35-45 | |
| Sterownik impulsowy | Bergmann Messgerä te Entwicklung KG | Nie dotyczy, dostosowany | |
| sterownik Pockels Cell | Bergmann Messgerä te Entwicklung KG | Nie dotyczy, dostosowany | |
| zasilacz sterownika Pulse Picker | Bergmann Messgerä te Entwicklung KG | PCD8m7 | |
| Zasilacz sterownika Pockels Cell | Bergmann Messgerä te Entwicklung KG | PCD8m7 | |
| Generator opóźnienia PCI | Bergmann Messgerä te Entwicklung KG | ||
| Skrzynka rozdzielająca | Bergmann Messgerä te Entwicklung KG | Nie dotyczy, dostosowany | |
| przedwzmacniacz rezonansowy | Bergmann Messgerä te Entwicklung KG | ||
| kryształ Pulse Picker | Castech Inc. | Nie dotyczy, dostosowane | 12 * 12 * 20 mm i sup3; |
| Kryształ Pockels Cell | Castech Inc. | Nie dotyczy, dostosowane | 12 * 12 * 20 mm i sup3; |
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | >Uwagi |
| Optics | |||
| Thin-disc | TRUMPF Scientific Lasers | Nie dotyczy, niestandardowa | |
| głowica cienkotarczowa | TRUMPF Scientific Lasers | Nie dotyczy, dostosowane | |
| produkty | światłowodowe Frank GmbH | NIE DOTYCZY, dostosowane | |
| obiektywy światłowodowe | Edmund Optics GmbH | NIE DOTYCZY, dostosowane | |
| izolatory Faradaya | Electro-Optics Technology, Inc | EOT.189.12231 | |
| Faraday Rotator | Electro-Optics Technology, Inc | EOT.189.22040 | |
| Krata noszy 1 | Horiba Jobin Yvon GmbH | N/A, dostosowane | 60 * 40 * 10 mm i sup3; |
| Krata noszy 2 | Horiba Jobin Yvon GmbH | N/A, dostosowane | 350 * 190 * 50 mm ³ |
| Krata sprężarki 1 | Plymouth Grating Laboratory, Inc. | Nie dotyczy, dostosowane | 40 * 40 * 16 mm i sup3; |
| Krata sprężarki 2 | Plymouth Grating Laboratory, Inc. | Nie dotyczy, dostosowane | 300 * 100 * 50 mm i sup3; |
| Lustro HR, 1" (1030nm), płaskie, 0° | Layertec GmbH | 108060 | |
| HR Lustro, 1" (1030nm), płaskie, 0° | Laseroptik GmbH | B-09965, S-04484 | |
| HR Lustro, 1" (1030nm), płaskie, 45& | Layertec GmbH | 108063 | |
| Lustro HR, 1" (1030nm), płaskie, 45& | Laseroptik GmbH | B-09966, S-04484 | |
| Lustro HR, 1" (1030nm), zakrzywione | Layertec GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Lustro HR, 2" (1030nm), płaskie, 0° | Laseroptik GmbH | B-09965, S-05474 | |
| HR Lustro, 2" (1030nm), płaskie, 45& | Laseroptik GmbH | B-09966, S-05474 | |
| Polaryzator cienkowarstwowy (1030nm), 2" | Layertec GmbH | 103930 | |
| Waveplate L/2 (1030nm) | Layertec GmbH | 106058 | Ø=25mm |
| Waveplate L/4 (1030nm) | Layertec GmbH | 106060 | Ø=25mm |
| Okno AR (1030nm), klin | Laseroptik GmbH | B-00183-01, S-00988 | Ø=38mm |
| Łącznik wyjściowy, 1" (1030nm) | Layertec GmbH | N/A, dostosowane | PR = 88 |
| lustro o wysokiej dyspersji (1030nm) | UltraFast Innovations GmbH | N/A, dostosowane | GDD = -3000 fs² |
| Soczewka, 1" (1030nm), Plano-Convex | Thorlabs GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Soczewka, 1" (1030nm), Plano-Concave | Thorlabs GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Soczewka, 2" (1030nm), Plano-Convex | Thorlabs GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Soczewka, 2" (1030nm), Plano-Concave | Thorlabs GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Lustro HR, 1" (515nm), płaskie, 0° | Layertec GmbH | 129784 | |
| Lustro HR, 1" (515nm), płaskie, 0° | Eksma Optics | 042-0515-i0 | |
| HR Lustro, 1" (515nm), płaskie, 45& | Layertec GmbH | 110924 | |
| Lustro HR, 1" (515nm), płaskie, 45& | Eksma Optics | 042-0515 | |
| Lustro HR, 1" (515nm), zakrzywione | Layertec GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Lustro HR, 1" (515nm), zakrzywione | Eksma Optics | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Lustro HR, 2" (515nm), płaskie, 0° | Eksma Optics | 045-0515-i0 | |
| HR Lustro, 2" (515nm), płaskie, 45& | Eksma Optics | 045-0515 | |
| Polaryzator cienkowarstwowy (515nm), 2" | Layertec GmbH | 112544 | |
| Waveplate L/2 (515nm) | Layertec GmbH | 112546 | Ø=25mm |
| Soczewka, 1" (515nm), Plano-Convex | Thorlabs GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Soczewka, 1" (515nm), Plano-Concave | Thorlabs GmbH | N/A, zestaw dostosowany | |
| Kerr Medium | Meller Optics, Inc. | Nie dotyczy, dostosowany | szafir, 1mm |
| BBO Crystal | Castech Inc. | Nie dotyczy, dostosowane | 7 * 7 * 1,5 mm i sup3; |
| Separator harmonicznych, 1", 45° | Eksma Optics | 042-5135 | |
| Separator harmonicznych, 2", 45° | Eksma Optics | 045-5135 | |
| Srebrne lustro, 1", płaskie | Thorlabs GmbH | PF10-03-P01 | |
| Srebrne lustro, 1", zakrzywione | Eksma Optics | N/A, zestaw niestandardowy | |
| Filtr - Absorpcyjna neutralna gęstość | Thorlabs GmbH | NE##A | zestaw |
| Filtr - Odblaskowa neutralna gęstość | Thorlabs GmbH | ND##A | zestaw |
| Filtr - Okrągły bezstopniowy | filtr Thorlabs GmbH | NDC-50C-4M | |
| - Filtr Edgepass (Longpass) | Thorlabs GmbH | FEL####set | |
| Filtr - Filtr Edgepass (krótkoprzepustowy) | Thorlabs GmbH | FES####set | |
| Wedge | Thorlabs GmbH | N/A, niestandardowy | zestaw |
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
| >Optomechanika i Motion | |||
| Mirror Mount 1" (mały) | S. Maier GmbH | S1M4-##-1" | |
| Uchwyt lustrzany 1" (duży) | S. Maier GmbH | S3-## | |
| Uchwyt lustrzany 1" | TRUMPF Scientific Lasers | 1" regulowany | |
| Uchwyt lustrzany 2" | S. Maier GmbH | S4-## | |
| Uchwyt lustrzany 2" | TRUMPF Scientific Lasers | 2" regulowany | |
| Mocowanie obrotowe 1" | S. Maier GmbH | D25 | |
| Uchwyt obrotowy 1" | Thorlabs GmbH | RSP1/M | |
| Uchwyt obrotowy 2" | Thorlabs GmbH | RSP2/M | |
| Stopień precyzyjnego obrotu Newport | Corporation | M-UTR120 | |
| Czteroosiowy uchwyt kraty dyfrakcyjnej | Newport Corporation | DGM-1 | |
| Stolik translacyjny | OptoSigma Corporation | TADC-651SR25-M6 | |
| Stopień ogniwa Pockels | Newport Corporation | 9082-M | |
| Uchwyt ogniwa Pockels | Domowa | nie dotyczy, dostosowany | |
| sterownik / sterownik silnika pikomotorowego | Newport Corporation | 8742-12-KIT | |
| Pikomotoryczne piezoelektryczne siłowniki liniowe | Newport Corporation | 8301NF | |
| Uchwyt obrotowy pikomotoru | Newport Corporation | 8401-M | |
| Podkładka sterowania ręcznego | Newport Corporation | 8758 | |
| < strong>Nazwa | Firma | >Numer katalogowy | Komentarze |
| Light Analysis | |||
| Beam Profiling Camera | Ophir Optronics Solutions Ltd | SP620 | |
| Beam Profiling Camera | DataRay Inc. | WCD-UCD23 | |
| Fotodiody (solw) | Thorlabs GmbH | DET10A/M | |
| Fotodiody (szybkie) | Alphalas GmbH | UPD-200-SP | |
| Thin-disk Camera | Imaging Development Systems GmbH | UI-2220SE-M-GL | |
| Oscyloskop | Tektronix GmbH | DPO5204 | |
| Oscyloskop | Teledyne LeCroy GmbH | SDA 760Zi-A | |
| Spektrometr | Avantes | Spektrometr AvaSpec-ULS3648-USB2 | |
| Ocean Optics, Inc | HR4C1769 | ||
| Spektrometr | Ocean Optics, Inc | HR4C3762 | |
| Spektrometr | Ocean Optics, Inc | HR4D464 | |
| Spektrometr | Ocean Optics, Inc | HR4D466 | |
| Laserowy czujnik mocy cieplnej | Ophir Optronics Solutions Ltd | L50(150)A-PF-35 | |
| Laserowy czujnik mocy cieplnej | Ophir Optronics Solutions Ltd | FL500A Laserowy | |
| czujnik mocy cieplnej | Ophir Optronics Solutions Ltd | 3A-P-V1 | |
| Miernik mocy i energii | Ophir Optronics Solutions Ltd | Vega | |
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Uwagi |
| Systems | |||
| Laser System stabilizacji wiązki | TEM-Messtechnik GmbH | Aligna | |
| Laser M² System pomiarowy | Ophir Optronics Solutions Ltd | M²-200s | |
| FROG | Domowej roboty | Nie dotyczy, dostosowane | |
| XFROG | Domowe | Nie dotyczy, dostosowane | |
| < silne>Nazwa< / silne> | < silne>Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
| Różne | |||
| Chiller | chłodzący H.I.B Systemtechnik GmbH | 6HE-000800-W-W-R23-2-DI | |
| Chiller | chłodzący Termotek GmbH | P201 | |
| Chiller | Termotek GmbH | P208 | |
| Laserowe gogle ochronne | Protect - Laserschutz GmbH | BGU 10-0165-G-20 | |
| Przeglądarka na podczerwień | FJW Optical Systems | 84499A | |
| Karta laserowa | Thorlabs GmbH | VRC4 | |
| Karta laserowa | Thorlabs GmbH | VRC5 | |
| Laserowa karta obserwacyjna | Laser Components GmbH | LDT-1064 BG | |
| Przepływomierz | KOBOLD Messring GmbH | DTK-1250G2C34P | |
| Manometr | KOBOLD Messring GmbH | EN 837-1 | |
| Czujnik temperatury | KOBOLD Messring GmbH | TDA-15H* ***P3M | |
| WinLase Software | Dr. C. Horvath & Dr. F. Loesel | WinLase Version 2.1 pro. | Oprogramowanie do wnęk laserowych |
Bibliografia
- 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).
Przedruki i uprawnienia
