Name: 20 mJ, 1 ps Yb:YAG Wzmacniacz regeneracyjny cienkodyskowy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-12T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 17 s
Description: Poznaj projekt i działanie wzmacniacza regeneracyjnego Yb:YAG cienkodyskowego o wysokiej energii. Metoda umożliwia generowanie impulsów pikosekundowych jako źródła pompy dla systemów OPCPA.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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).

<ol><li>Fattahi, H. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-20025-5">Third-generation femtosecond technology.</a> Optica. 1 (1), 45-63 (2014).</li>
<li>Hentschel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attosecond+metrology%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Attosecond metrology.</a> Nature. 414 (6863), 509-513 (2001).</li>
<li>Cavalieri, A. L. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/9/7/242/meta">Intense 1.5-cycle near infrared laser waveforms and their use for the generation of ultra-broadband soft-x-ray harmonic continua.</a> New J Phys. 9 (7), 242(2007).</li>
<li>Schweinberger, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Waveform-controlled+near-single-cycle+milli-joule+laser+pulses+generate+sub-10+nm+extreme+ultraviolet+continua%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Waveform-controlled near-single-cycle milli-joule laser pulses generate sub-10 nm extreme ultraviolet continua.</a> Opt Lett. 37, 3573-3575 (2012).</li>
<li>Buck, A. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n7/full/nphys1942.html">Real-time observation of laser-driven electron acceleration.</a> Nature Phys. 7 (7), 543-548 (2011).</li>
<li>Zhong, H., Karpowicz, N., Zhang, X. C. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2216025?journalCode=apl">Terahertz emission profile from laser-induced air plasma.</a> Appl Phys Lett. 88 (26), 261103(2006).</li>
<li>Herrmann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+sub-three-cycle%2C+16+TW+light+pulses+by+using+noncollinear+optical+parametric+chirped-pulse+amplification%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Generation of sub-three-cycle, 16 TW light pulses by using noncollinear optical parametric chirped-pulse amplification.</a> Opt Lett. 34 (16), 2459-2461 (2009).</li>
<li>Adachi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((1.5+mJ%2C+6.4+fs+parametric+chirped-pulse+amplification+system+at+1+kHz%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">1.5 mJ, 6.4 fs parametric chirped-pulse amplification system at 1 kHz.</a> Opt Lett. 32 (17), 2487-2489 (2007).</li>
<li>Adachi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((5-fs%2C+multi-mJ%2C+CEP-locked+parametric+chirped-pulse+amplifier+pumped+by+a+450-nm+source+at+1+kHz%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+express%22%5BJournal%5D)">5-fs, multi-mJ, CEP-locked parametric chirped-pulse amplifier pumped by a 450-nm source at 1 kHz.</a> Opt express. 16 (19), 14341-14352 (2008).</li>
<li>Yin, Y. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26977654">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.</a> Opt Lett. 41 (6), 1142-1145 (2016).</li>
<li>Deng, Y. <a target="_blank" href="https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-37-23-4973">Carrier-envelope-phase-stable, 1.2 mJ, 1.5 cycle laser pulses at 2.1 µm.</a> Opt Lett. 37 (23), 4973-4975 (2012).</li>
<li>Rothhardt, J., Demmler, S., Hädrich, S., Limpert, J., Tünnermann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Octave-spanning+OPCPA+system+delivering+CEP-stable+few-cycle+pulses+and+22+W+of+average+power+at+1+MHz+repetition+rate%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+express%22%5BJournal%5D)">Octave-spanning OPCPA system delivering CEP-stable few-cycle pulses and 22 W of average power at 1 MHz repetition rate.</a> Opt express. 20 (10), 10870-10878 (2012).</li>
<li>Heckl, O. H., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-319-17659-8_5">Ultrafast Thin-Disk Lasers.Ultrashort Pulse Laser Technology</a>. Nolte, S., Schrempel, F., Dausinger, F. 195, Springer International Publishing. 93-115 (2016).</li>
<li>Zapata, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryogenic+Yb%3AYAG+composite-thin-disk+for+high+energy+and+average+power+amplifiers%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Cryogenic Yb:YAG composite-thin-disk for high energy and average power amplifiers.</a> Opt. Lett. 40 (11), 2610-2613 (2015).</li>
<li>Schulz, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Yb%3AYAG+Innoslab+amplifier%3A+efficient+high+repetition+rate+subpicosecond+pumping+system+for+optical+parametric+chirped+pulse+amplification%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Yb:YAG Innoslab amplifier: efficient high repetition rate subpicosecond pumping system for optical parametric chirped pulse amplification.</a> Opt Lett. 36 (13), 2456-2458 (2011).</li>
<li>Roeser, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Millijoule+pulse+energy+high+repetition+rate+femtosecond+fiber+chirped-pulse+amplification+system%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Millijoule pulse energy high repetition rate femtosecond fiber chirped-pulse amplification system.</a> Opt Lett. 32 (24), 3495-3497 (2007).</li>
<li>Russbueldt, P., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19654625">400 W Yb:YAG Innoslab fs-amplifier.</a> Opt Express. 17 (15), 12230-12245 (2009).</li>
<li>Baumgarten, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((0.5+kHz+repetition+rate+picosecond+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">0.5 kHz repetition rate picosecond laser.</a> Opt Lett. 41 (14), 3339-3342 (2016).</li>
<li>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).</li>
<li>Nubbemeyer, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((1+kW%2C+200+mJ+picosecond+thin-disk+laser+system%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">1 kW, 200 mJ picosecond thin-disk laser system.</a> Opt Lett. 42 (7), 1381-1384 (2017).</li>
<li>Fattahi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-power%2C+1-ps%2C+all-Yb%3AYAG+thin-disk+regenerative+amplifier%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">High-power, 1-ps, all-Yb:YAG thin-disk regenerative amplifier.</a> Opt Lett. 41 (6), 1126-1129 (2016).</li>
<li>Brons, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+scaling+of+Kerr-lens+mode-locked+thin-disk+oscillators%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Energy scaling of Kerr-lens mode-locked thin-disk oscillators.</a> Opt Lett. 39 (22), 6442-6445 (2014).</li>
<li>Horvath, C., Loesel, F. WinLase home. , 
 <a target="_blank" href="http://www.winlasecom/index.html ">http://www.winlasecom/index.html </a> (2016).</li>
<li>Trebino, R., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1148286">Measuring ultrashort laser pulses in the time-frequency domain using frequency-resolved optical gating.</a> Rev Sci Instrum. 68 (9), 3277-3295 (1997).</li>
<li>Arisholm, G. <a target="_blank" href="https://www.osapublishing.org/josab/abstract.cfm?uri=josab-14-10-2543">General numerical methods for simulating second-order nonlinear interactions in birefringent media.</a> J Opt Soc Am B. 14 (10), 2543-2549 (1997).</li>
<li>Zhang, D. X., Kong, Y. F., Zhang, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030401800009688">Optical parametric properties of 532-nm-pumped beta-barium-borate near the infrared absorption edge.</a> Opt Commun. 184 (5), 485-491 (2000).</li>
<li>Kato, K. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/362711/">Temperature-tuned 90o phase-matching properties of LiB3O5.</a> IEEE J Quant Electron. 30 (12), 2950-2952 (1994).</li>
<li>Fattahi, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFattahi%2C+H+%22Third-generation+femtosecond+technology%22">Third-generation femtosecond technology</a>. , Springer International Publishing. (2016).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

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.

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.

<table><tbody><tr><td>Electrooptics</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Moduł lasera diodowego sprzężonego z włóknem</td><td>Dilas Diodenlaser GmbH</td><td>M1F8H12-940.5-500C-IS11.34</td><td></td></tr><tr><td>Moduł lasera diodowego sprzężonego z światłowodami</td><td>Laserline GmbH</td><td>LDM1000-500</td><td></td></tr><tr><td>Zasilacz do lasera diodowego</td><td>Delta Elektronika B.V.</td><td>SM 15-100</td><td></td></tr><tr><td>Zasilacz do lasera diodowego Delta</td><td>Elektronika B.V.</td><td>SM 35-45</td><td></td></tr><tr><td>Sterownik impulsowy</td><td>Bergmann Messger&auml; te Entwicklung KG&nbsp;</td><td>Nie dotyczy, dostosowany</td><td></td></tr><tr><td>sterownik Pockels Cell</td><td>Bergmann Messger&auml; te Entwicklung KG&nbsp;</td><td>Nie dotyczy, dostosowany</td><td></td></tr><tr><td>zasilacz sterownika Pulse Picker</td><td>Bergmann Messger&auml; te Entwicklung KG&nbsp;</td><td>PCD8m7</td><td></td></tr><tr><td>Zasilacz sterownika Pockels Cell</td><td>Bergmann Messger&auml; te Entwicklung KG&nbsp;</td><td>PCD8m7</td><td></td></tr><tr><td>Generator opóźnienia PCI</td><td>Bergmann Messger&auml; te Entwicklung KG&nbsp;</td><td></td><td></td>BME_SG08p</tr><tr><td>Skrzynka rozdzielająca</td><td>Bergmann Messger&auml; te Entwicklung KG&nbsp;</td><td>Nie dotyczy, dostosowany</td><td></td></tr><tr><td>przedwzmacniacz rezonansowy</td><td>Bergmann Messger&auml; te Entwicklung KG&nbsp;</td><td></td><td></td>BME_P03</tr><tr><td>kryształ Pulse Picker</td><td>Castech Inc.</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td>12 * 12 * 20 mm i sup3;</td></tr><tr><td>Kryształ Pockels Cell</td><td>Castech Inc.</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td>12 * 12 * 20 mm i sup3;</td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</strong</td><td>>Uwagi</td></tr><tr><td>Optics</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Thin-disc</td><td>TRUMPF Scientific Lasers&nbsp;</td><td>Nie dotyczy, niestandardowa</td><td></td></tr><tr><td>głowica cienkotarczowa</td><td>TRUMPF Scientific Lasers&nbsp;</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td></td></tr><tr><td>produkty</td><td>światłowodowe Frank GmbH</td><td>NIE DOTYCZY, dostosowane</td><td></td></tr><tr><td>obiektywy światłowodowe</td><td>Edmund Optics GmbH</td><td>NIE DOTYCZY, dostosowane</td><td></td></tr><tr><td>izolatory Faradaya</td><td>Electro-Optics Technology, Inc</td><td>EOT.189.12231</td><td></td></tr><tr><td>Faraday Rotator</td><td>Electro-Optics Technology, Inc</td><td>EOT.189.22040</td><td></td></tr><tr><td>Krata noszy 1</td><td>Horiba Jobin Yvon GmbH</td><td>N/A, dostosowane</td><td>60 * 40 * 10 mm i sup3;</td></tr><tr><td>Krata noszy 2</td><td>Horiba Jobin Yvon GmbH</td><td>N/A, dostosowane</td><td>350 * 190 * 50 mm &sup3;</td></tr><tr><td>Krata sprężarki 1</td><td>Plymouth Grating Laboratory, Inc.</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td>40 * 40 * 16 mm i sup3;</td></tr><tr><td>Krata sprężarki 2</td><td>Plymouth Grating Laboratory, Inc.</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td>300 * 100 * 50 mm i sup3;</td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (1030nm), płaskie, 0&deg;</td><td>Layertec GmbH</td><td>108060</td><td></td></tr><tr><td>HR Lustro, 1" (1030nm), płaskie, 0&deg;</td><td>Laseroptik GmbH</td><td>B-09965, S-04484</td><td></td></tr><tr><td>HR Lustro, 1" (1030nm), płaskie, 45&</td><td>Layertec GmbH</td><td>108063</td><td></td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (1030nm), płaskie, 45&</td><td>Laseroptik GmbH</td><td>B-09966, S-04484</td><td></td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (1030nm), zakrzywione</td><td>Layertec GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Lustro HR, 2" (1030nm), płaskie, 0&deg;</td><td>Laseroptik GmbH</td><td>B-09965, S-05474</td><td></td></tr><tr><td>HR Lustro, 2" (1030nm), płaskie, 45&</td><td>Laseroptik GmbH</td><td>B-09966, S-05474</td><td></td></tr><tr><td>Polaryzator cienkowarstwowy (1030nm), 2"</td> <td>Layertec GmbH</td><td>103930</td><td></td></tr><tr><td>Waveplate L/2 (1030nm)</td><td>Layertec GmbH</td><td>106058</td><td>&Oslash;=25mm</td></tr><tr><td>Waveplate L/4 (1030nm)</td><td>Layertec GmbH</td><td>106060</td><td>&Oslash;=25mm</td></tr><tr><td>Okno AR (1030nm), klin</td><td>Laseroptik GmbH</td><td>B-00183-01, S-00988</td><td>&Oslash;=38mm</td></tr><tr><td>Łącznik wyjściowy, 1" (1030nm)</td> <td>Layertec GmbH</td><td>N/A, dostosowane</td><td>PR = 88</td></tr>% <tr><td>lustro o wysokiej dyspersji (1030nm)</td><td>UltraFast Innovations GmbH</td><td>N/A, dostosowane</td><td>GDD = -3000 fs&sup2;</td></tr><tr><td>Soczewka, 1" (1030nm), Plano-Convex</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Soczewka, 1" (1030nm), Plano-Concave</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Soczewka, 2" (1030nm), Plano-Convex</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Soczewka, 2" (1030nm), Plano-Concave</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (515nm), płaskie, 0&deg;</td><td>Layertec GmbH</td><td>129784</td><td></td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (515nm), płaskie, 0&deg;</td><td>Eksma Optics</td><td>042-0515-i0</td><td></td></tr><tr><td>HR Lustro, 1" (515nm), płaskie, 45&</td><td>Layertec GmbH</td><td>110924</td><td></td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (515nm), płaskie, 45&</td><td>Eksma Optics</td><td>042-0515</td><td></td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (515nm), zakrzywione</td><td>Layertec GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Lustro HR, 1" (515nm), zakrzywione</td><td>Eksma Optics</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Lustro HR, 2" (515nm), płaskie, 0&deg;</td><td>Eksma Optics</td><td>045-0515-i0</td><td></td></tr><tr><td>HR Lustro, 2" (515nm), płaskie, 45&</td><td>Eksma Optics</td><td>045-0515</td><td></td></tr><tr><td>Polaryzator cienkowarstwowy (515nm), 2"</td><td>Layertec GmbH</td><td>112544</td><td></td></tr><tr><td>Waveplate L/2 (515nm)</td><td>Layertec GmbH</td><td>112546</td><td>&Oslash;=25mm</td></tr><tr><td>Soczewka, 1" (515nm), Plano-Convex</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Soczewka, 1" (515nm), Plano-Concave</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>N/A, zestaw dostosowany</td><td></td></tr><tr><td>Kerr Medium</td><td>Meller Optics, Inc.</td><td>Nie dotyczy, dostosowany</td><td>szafir, 1mm</td></tr><tr><td>BBO Crystal</td><td>Castech Inc.</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td>7 * 7 * 1,5 mm i sup3;</td></tr><tr><td>Separator harmonicznych, 1", 45&deg;</td><td>Eksma Optics</td><td>042-5135</td><td></td></tr><tr><td>Separator harmonicznych, 2", 45&deg;</td><td>Eksma Optics</td><td>045-5135</td><td></td></tr><tr><td>Srebrne lustro, 1", płaskie</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>PF10-03-P01</td><td></td></tr><tr><td>Srebrne lustro, 1", zakrzywione</td><td>Eksma Optics</td><td>N/A, zestaw niestandardowy</td><td></td></tr><tr><td>Filtr - Absorpcyjna neutralna gęstość</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>NE##A</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Filtr - Odblaskowa neutralna gęstość</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>ND##A</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Filtr - Okrągły bezstopniowy</td><td>filtr Thorlabs GmbH</td><td>NDC-50C-4M</td><td></td></tr><tr><td>- Filtr Edgepass (Longpass)</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>FEL####set</td><td></td></tr> <tr><td>Filtr - Filtr Edgepass (krótkoprzepustowy)</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>FES####set</td><td></td></tr> <tr><td>Wedge</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>N/A, niestandardowy</td><td>zestaw</td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma </td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</strong</td></tr><tr><td>>Optomechanika i Motion</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mirror Mount 1" (mały)</td><td>S. Maier GmbH</td><td>S1M4-##-1"</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt lustrzany 1" (duży)</td><td>S. Maier GmbH</td><td>S3-##</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt lustrzany 1"</td><td>TRUMPF Scientific Lasers&nbsp;</td><td>1" regulowany&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt lustrzany 2"</td><td>S. Maier GmbH</td><td>S4-##</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt lustrzany 2"</td><td>TRUMPF Scientific Lasers&nbsp;</td><td>2" regulowany&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Mocowanie obrotowe 1"</td><td>S. Maier GmbH</td><td>D25</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt obrotowy 1"</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>RSP1/M</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt obrotowy 2"</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>RSP2/M</td><td></td></tr><tr><td>Stopień precyzyjnego obrotu Newport</td><td>Corporation</td><td>M-UTR120</td><td></td></tr><tr><td>Czteroosiowy uchwyt kraty dyfrakcyjnej</td><td>Newport Corporation</td><td>DGM-1</td><td></td></tr><tr><td>Stolik translacyjny</td><td>OptoSigma Corporation</td><td>TADC-651SR25-M6</td><td></td></tr><tr><td>Stopień ogniwa Pockels</td><td>Newport Corporation</td><td>9082-M</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt ogniwa Pockels</td><td>Domowa</td><td>nie dotyczy, dostosowany</td><td></td></tr><tr><td>sterownik / sterownik silnika pikomotorowego</td><td>Newport Corporation</td><td>8742-12-KIT</td><td></td></tr><tr><td>Pikomotoryczne piezoelektryczne siłowniki liniowe</td><td>Newport Corporation</td><td>8301NF</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt obrotowy pikomotoru</td><td>Newport Corporation</td><td>8401-M</td><td></td></tr><tr><td>Podkładka sterowania ręcznego</td><td>Newport Corporation</td><td>8758</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</strong</td><td>>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Light Analysis</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beam Profiling Camera</td><td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td><td>SP620</td><td></td></tr><tr><td>Beam Profiling Camera</td><td>DataRay Inc.</td><td>WCD-UCD23</td><td></td></tr><tr><td>Fotodiody (solw)</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>DET10A/M</td><td></td></tr><tr><td>Fotodiody (szybkie)</td><td>Alphalas GmbH</td><td>UPD-200-SP</td><td></td></tr><tr><td>Thin-disk Camera</td><td>Imaging Development Systems GmbH</td><td>UI-2220SE-M-GL</td><td></td></tr><tr><td>Oscyloskop</td><td>Tektronix GmbH</td><td>DPO5204</td><td></td></tr><tr><td>Oscyloskop</td><td>Teledyne LeCroy GmbH</td><td>SDA 760Zi-A</td><td></td></tr><tr><td>Spektrometr</td><td>Avantes</td><td>Spektrometr AvaSpec-ULS3648-USB2</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Ocean Optics, Inc</td><td>HR4C1769</td><td></td></tr><tr><td>Spektrometr</td><td>Ocean Optics, Inc</td><td>HR4C3762</td><td></td></tr><tr><td>Spektrometr</td><td>Ocean Optics, Inc</td><td>HR4D464</td><td></td></tr><tr><td>Spektrometr</td><td>Ocean Optics, Inc</td><td>HR4D466</td><td></td></tr><tr><td>Laserowy czujnik mocy cieplnej</td><td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td><td>L50(150)A-PF-35</td><td></td></tr><tr><td>Laserowy czujnik mocy cieplnej</td><td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td><td>FL500A Laserowy</td><td></td></tr><tr><td>czujnik mocy cieplnej</td><td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td><td>3A-P-V1</td><td></td></tr><tr><td>Miernik mocy i energii</td><td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td><td>Vega</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Uwagi</td></tr><tr><td>Systems</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laser System stabilizacji wiązki</td><td>TEM-Messtechnik GmbH</td><td>Aligna</td><td></td></tr><tr><td>Laser M&sup2; System pomiarowy</td><td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td><td>M&sup2;-200s</td><td></td></tr><tr><td>FROG</td><td>Domowej roboty</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td></td></tr><tr><td>XFROG</td><td>Domowe</td><td>Nie dotyczy, dostosowane</td><td></td></tr> <tr><td>< silne>Nazwa< / silne></td> <td>< silne>Firma</silna></td><td><silna>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Różne</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chiller</td><td>chłodzący H.I.B Systemtechnik GmbH</td><td>6HE-000800-W-W-R23-2-DI</td><td></td></tr><tr><td>Chiller</td><td>chłodzący Termotek GmbH</td><td>P201</td><td></td></tr><tr><td>Chiller</td> chłodzący <td>Termotek GmbH</td><td>P208</td><td></td></tr><tr><td>Laserowe gogle ochronne</td><td>Protect - Laserschutz GmbH</td><td>BGU 10-0165-G-20</td><td></td></tr><tr><td>Przeglądarka na podczerwień</td><td>FJW Optical Systems</td><td>84499A</td><td></td></tr><tr><td>Karta laserowa</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>VRC4</td><td></td></tr><tr><td>Karta laserowa</td><td>Thorlabs GmbH</td><td>VRC5</td><td></td></tr><tr><td>Laserowa karta obserwacyjna</td><td>Laser Components GmbH</td><td>LDT-1064 BG</td><td></td></tr><tr><td>Przepływomierz</td><td>KOBOLD Messring GmbH</td><td>DTK-1250G2C34P</td><td></td></tr><tr><td>Manometr</td><td>KOBOLD Messring GmbH</td><td>EN 837-1</td><td></td></tr><tr><td>Czujnik temperatury</td><td>KOBOLD Messring GmbH</td><td>TDA-15H* ***P3M</td><td></td></tr><tr><td>WinLase Software</td><td>Dr. C. Horvath & Dr. F. Loesel</td><td>WinLase Version 2.1 pro.</td><td>Oprogramowanie do wnęk laserowych</td></tr></tbody></table>

20 mj, 1 ps yb:yag wzmacniacz regeneracyjny cienkodyskowy

20 mJ, 1 ps Yb:YAG Thin-disk Regenerative Amplifier

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.

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).
<img alt="Schemat spektroskopii ultraszybkiej; wykres intensywności w funkcji czasu, zmierzone i odzyskanie dane częstotliwości." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig4.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="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. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55717/55717fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.</a>
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).
<img alt="Analiza stabilności i intensywności lasera; wykresy przedstawiają zależności mocy, intensywności i energii impulsu inicjującego." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig5.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="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. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55717/55717fig5large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
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).
<img alt="Wydajność generowania drugiej harmonicznej w kryształach nieliniowych, wykres, zależność natężenia od długości fali." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig6.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 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. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55717/55717fig6large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>

Protokół działania wysokoenergetycznego, optycznego parametrycznego wzmacniacza impulsów ćwierkających o dużej mocy, opartego na wzmacniaczu regeneracyjnym cienkodyskowym Yb:YAG jest tutaj przedstawiony.

20 mJ, 1 ps Yb:YAG Wzmacniacz regeneracyjny cienkodyskowy

This is a report on a 100 W, 20 mJ, 1 ps Yb:YAG thin-disk regenerative amplifier. A homemade Yb:YAG thin-disk, Kerr-lens mode-locked oscillator with ...

Ogólnym celem tego protokołu jest zademonstrowanie projektu i działania wysokoenergetycznego, wysokoenergetycznego wzmacniacza regeneracyjnego z cienkim dyskiem Yb:Yag jako front-end dla optycznych parametrycznych wzmacniaczy impulsowych z ćwierkaniem w cyklu bezpiecznikowym. Lasery cienkotarczowe ytterbowo-jonowe YAG w połączeniu z optycznymi parametrycznymi wzmacniaczami impulsów ćwierkowych, czyli tzw. technologią femtosekundową trzeciej generacji, dają nam szansę na jednoczesne generowanie impulsów podcyklicznych do kilkucyklowych przy wysokiej energii i średniej mocy. Główną zaletą omawianego w tym filmie systemu laserowego jest owa zdolność do jednoczesnego uzyskiwania średniej mocy i dużej mocy dla impulsów laserowych o czasie tak krótkim, jak pikosekundy.Chociaż laser ten może służyć jako pompa do laserów o kilku cyklach, może być również używany jako front end innych systemów, takich jak lasery ultrafioletowe do średniej podczerwieni, które można przestrajać. Na tych stanowiskach znajdują się różne etapy przygotowania do eksperymentu. Etapy najlepiej zrozumieć za pomocą schematu.Zwróć uwagę na oznaczenia oscylatora, noszy, wzmacniacza regeneracyjnego i stopni sprężarki. Najpierw skup się na stopniu oscylatora. Jest to 13-metrowa wnęka liniowa z twardą miedzianą aperturą, jako szafirowym medium cur i 13% łącznikiem wyjściowym transmisji.System zwierciadeł składa się z trzech zwierciadeł o wysokiej dyspersji oraz dwóch zwierciadeł o ujemnym promieniu krzywizny. Pompuj oscylator za pomocą diod sprzężonych ze światłowodami sprzężonych ze wzmacniaczem cienkotarczowym z granatu itrowo-aluminiowego domieszkowanego iterem. Po sprzęgaczu wyjściowym kryształ tlenku boru baru służy jako selektor impulsów dla stopnia napinacza impulsów.Napinacz impulsów tymczasowo rozciąga impulsy nasion do około dwóch nanosekund. Następnie impuls wchodzi w fazę wzmacniacza regeneracyjnego. Tam impuls zasiewu jest utrzymywany we wnęce wzmacniacza.We wnęce znajduje się wysokonapięciowe ogniwo Pockelsa z kryształem tlenku boru baru. Wzmacniacz regeneracyjny wykorzystuje inny cienki dysk granatu itrowo-aluminiowego domieszkowanego iterbem, który jest pompowany przez diody sprzężone ze światłowodami. Ostatnim etapem jest stopień kompresora impulsów, w którym wzmocnione impulsy są kompresowane do jednej pikosekundy.Należy pamiętać, że w całym systemie diody pompy, głowice z cienkimi dyskami i płytka stykowa wymagają agregatów chłodniczych, aby utrzymać je w chłodzie. Zacznij od uruchomienia chłodzenia wodnego systemu. Włącz przepływ wody i agregaty chłodnicze dla elementów oscylatora.Ze sterownika agregatu przejdź do zasilania diody pompy i włącz ją. Następnie włącz wyjście diody pompy. Dostosuj prąd, aby pompować cienki dysk o długości 940 nanometrów w trybie fali ciągłej.W tym momencie ułóż obserwację widma wyjściowego przed selektorem impulsów. Podłącz światłowód do spektrometru i umieść go na ścieżce wiązki. Środek widma znajduje się na 1030 nanometrach.Po obserwacji widma wymień światłowód na miernik mocy w tym samym miejscu. Obserwuj moc wyjściową trybu fali ciągłej. Następnie przejdź do trybu pulsacyjnego i blokowania trybów.Pracuj przy lustrze oscylatora, które znajduje się na etapie translacji. Zaburz lustro, mechanicznie popychając stolik od tyłu. Jeszcze raz obserwuj widmo wyjściowe przed pickerem impulsów po zainicjowaniu trybu pulsacyjnego.Środek widma znajduje się na 1030 nanometrach przy szerokości pasma około czterech nanometrów. Następnie, po raz kolejny, obserwuj moc wyjściową. Teraz ustal, aby obserwować wyjściowy pulsacyjny teren za pomocą oscyloskopu.Podłącz szybką fotodiodę do oscyloskopu o odpowiednim tłumieniu. Tak jak poprzednio, wykonaj pomiar przed pickerem impulsów. Umieść fotodiodę na ścieżce wiązki.Na oscyloskopie dostrój pokrętło poziomu spustu, aby ustabilizować powtarzające się przebiegi i umożliwić obserwację wyjściowego ciągu impulsów. Użyj amplitudy między szczytami z tej obserwacji, aby znaleźć stabilność między impulsami. Następnie zastąp fotodiodę na ścieżce wiązki profilerem wiązki.Użyj oprogramowania do profilowania belki, aby wyświetlić profil belki i wykonać pomiary stabilności wskazywania belki. Przejdź do pracy z pickerem impulsów, najpierw konfigurując jego oprogramowanie. Stamtąd przejdź do elektroniki.Włącz wysokie napięcie do kryształu selektora impulsów, aby uzyskać częstotliwość powtarzania. Po selektorze impulsów użyj polaryzatora cienkowarstwowego, aby wybrać impulsy. Te impulsy nasion przechodzą przez napinacze kraty, a następnie ulegają amplifikacji regeneracyjnej.Przygotuj wzmacniacz regeneracyjny, uruchamiając jego układ chłodzenia. Włącz wodę chłodzącą i ustaw agregaty chłodnicze dla głowicy laserowej i ogniwa Pockels. Na komputerze komórkowym Pockels uruchom oprogramowanie komórki Pockels.Przejdź do zasilacza sterownika komórki Pockels i włącz go. Następnie włącz zasilanie zespołu pompa-dioda i uruchom wyjście diodowe. Dostosuj prąd z zasilacza, aby wzmocnić impulsy nasion.Następnie wybierz pozycję przed stopniem sprężarki, aby obserwować wyjście. Użyj analizatora widma i światłowodu, aby obserwować widmo wzmacniacza regeneracyjnego. Po zakończeniu odczytaj moc wyjściową z miernika mocy.Zwróć uwagę na odczyt mocy w tym momencie przed sprężarką stage. Zastąp analizator widma szybką fotodiodą podłączoną do oscyloskopu. Obserwuj ciąg impulsów na ekranie oscyloskopu, a następnie określ stabilność impulsu do impulsu.Po zastąpieniu szybkiej fotodiody profilometrem wiązki obserwuj profil wiązki wyjściowej i zmierz fluktuacje kierunkowe wiązki. Po wzmocnieniu wyślij impulsy wyjściowe przez stopień sprężarki. Tutaj odbywa się to za pomocą płyty półfalowej z zmotoryzowanym mocowaniem obrotowym.Dostosuj elementy sterujące uchwytu, aby przepuścić kilka watów mocy lasera. Następnie na ścieżce umieść stabilizator wiązki i wyrównaj go. Przy włączonym stabilizatorze użyj jego oprogramowania, aby zablokować wiązkę laserową i uniknąć dryfu wiązki.Teraz wróć do płytki półfalowej i pozwól na pełne wyjście wzmacniacza. Impulsy przemieszczają się do stopnia sprężarki, który kompresuje je do jednej pikosekundy. Końcowe elementy optyczne są przedstawione na tym schemacie.Po etapie sprężarki przygotuj wiązkę do parametrycznego wzmocnienia impulsu ćwierkania. Na ławce użyj teleskopu, aby ustawić kolumnę i dostosować rozmiar wiązki. Uzyskać informacje zwrotne na belce z profilarki belki.Poprowadź wiązkę podstawową przez nieliniowy kryształ, aby wygenerować drugą harmoniczną. Separator harmonicznych powinien znajdować się pod kątem 45 stopni, aby oddzielić drugą wiązkę harmonicznych od wiązki podstawowej. Za pomocą profilera wiązki można obserwować profile wiązki gaussowskiej drugiej wiązki harmonicznej oraz profil nieprzekształconej belki podstawowej.Jest to profil wiązki wyjściowej wzmacniacza regeneracyjnego. Impulsy nasion są wzmacniane do 125 watów, podczas gdy są pompowane ciągłą falą o mocy 280 watów. Wykres mocy wyjściowej wzmacniacza regeneracyjnego w funkcji czasu pokazuje stabilność systemu podczas pracy ze sprawnością optyczną 45%Tutaj widmo wzmacniacza jest wykreślone na zielono i odnosi się do osi poziomej wzdłuż górnej części wykresu.Uzyskana intensywność czasowa po kompresji do jednej pikosekundy pełnej szerokości przy połowie maksimum jest wykreślana na niebiesko przy użyciu dolnej osi poziomej. Te dwie krzywe dają eksperymentalną wydajność generowania drugiej harmonicznej w funkcji szczytowej intensywności pompy wejściowej w krysztale tlenku boru o grubości 1,5 milimetra. krzywa odpowiada 0,5 milidżuli mocy wyjściowej wzmacniacza.Zielona krzywa dotyczy 20 milidżuli mocy wyjściowej wzmacniacza. Punkty oznaczone jako A, B i C oznaczają różne sprawności generowania drugiej harmonicznej przy różnych intensywnościach szczytowych. Poniżej znajdują się pobrane wykresy intensywności widmowych dla każdej oznaczonej wartości.A jest wykreślony na czerwono, B na pomarańczowo, a C na niebiesko. Laser ten, w połączeniu z szerokopasmowymi optycznymi wzmacniaczami parametrycznymi lub systemem generowania wysokich harmonicznych, pozwala nam generować impulsy attosekundowe lub impulsy femtosekundowe o wyższej energii i średniej mocy. Parametry te otwierają nową erę dla naukowców, którzy mogą badać na przykład elektronikę sterowaną światłem w szybkich skalach czasowych.Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, w jaki sposób zaprojektowano i obsługuje laser cienkodyskowy iterb:YAG o dużej mocy, o wysokiej energii. Nie zapominaj, że praca z laserami o dużej energii i dużej mocy może być niezwykle niebezpieczna i wrażliwa na kurz. Dlatego podczas obsługi tego lasera należy zawsze stosować środki ostrożności, takie jak okulary ochronne i fartuchy do pomieszczeń czystych.

20-mj-1-ps-ybyag-thin-disk-regenerative-amplifier

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Artykuł opisuje procedurę przechowywania pakietów danych optycznych o dowolnej modulacji, długości fali i szybkości transmisji danych. Pakiety te są podstawą nowoczesnej telekomunikacji.

Quasi-light storage dla optycznych pakietów danych

Pamięć echa gradientowego to protokół do przechowywania optycznych stanów kwantowych światła w zespołach atomowych. Pamięć kwantowa jest kluczowym elementem wzmacniacza kwantowego, który może rozszerzyć zakres kwantowej dystrybucji klucza. Przedstawiamy działanie schematu w przypadku implementacji w 3-poziomowym zespole atomowym.

Pamięć kwantowa echa gradientowego w ciepłej parze atomowej

Prezentujemy parametryczną metodę chłodzenia ultrazimnego gazu Fermiego w optycznej pułapce dipolowej o skrzyżowanej wiązce. Metoda ta selektywnie usuwa wysokoenergetyczne atomy z pułapki poprzez okresowe modulowanie głębokości pułapki częstotliwościami, które rezonują z anharmonicznymi składowymi potencjału pułapkowania.

Chłodzenie optycznie uwięzionego ultrazimnego gazu Fermiego poprzez okresową jazdę

Opisujemy konstrukcję spektrometru CW-SBS do szybkiego rozpraszania Brillouiny stymulowanego falami ciągłymi. Spektrometr wykorzystuje lasery diodowe o pojedynczej częstotliwości i atomowy filtr wycinający do pozyskiwania widm transmisyjnych mętnych/niemętnych próbek o wysokiej rozdzielczości spektralnej przy prędkościach do 100 razy większych niż w przypadku istniejących spektrometrów CW-SBS. To ulepszenie umożliwia szybką analizę materiału Brillouina.<br...

Szybki spektrometr rozpraszania Brillouina stymulowany falami ciągłymi do analizy materiałów

Ten artykuł przedstawia metodologię mikrofabrykacji dla powierzchniowych pułapek jonowych, jak również szczegółową eksperymentalną procedurę wychwytywania jonów iterbu w środowisku o temperaturze pokojowej.

Eksperymentalne metody wychwytywania jonów za pomocą mikrofabrykowanych powierzchniowych pułapek jonowych

Przedstawiono protokół do praktycznego generowania i spójnego manipulowania wysokowymiarowymi splątanymi stanami fotonów w bin częstotliwości przy użyciu zintegrowanych mikrownęk i standardowych komponentów telekomunikacyjnych.

Generowanie i koherentne sterowanie pulsacyjnymi kwantowymi grzebieniami częstotliwości

Tutaj prezentujemy protokół do wykonywania czułej, przestrzennie rozdzielczej spektroskopii gazów w obszarze średniej podczerwieni, wykorzystując zdegenerowane mieszanie czterofalowe w połączeniu z detekcją konwersji w górę.

Czterofalowe mieszanie zdegenerowane w podczerwieni z detekcją konwersji w górę do ilościowego wykrywania gazów

Przedstawiono metodę budowy niestandardowego, taniego, zsynchronizowanego w trybie femtosekundowego lasera światłowodowego do potencjalnych zastosowań w mikroskopii wielofotonowej, endoskopii i fotomedycynie. Ten laser jest zbudowany przy użyciu dostępnych na rynku części i podstawowych technik łączenia.

Tania, niestandardowa produkcja i działanie lasera femtosekundowego o całkowicie normalnej dyspersji do mikroskopii wielofotonowej

W tym miejscu przedstawiamy protokół do opisania przy użyciu pikosekundowego lasera z granatu itrowo-aluminiowego domieszkowanego neodymem (Nd:YAG) o długości fali 1064 nm z matrycą mikrosoczewek do leczenia przebarwień okołooczodołowych.

Używanie pikosekundowego lasera itru i granatu aluminiowego domieszkowanego neodymem o długości fali 1064 nm do przebarwień okołooczodołowych

Elastomeryczne rusztowania PGS z hodowanymi komórkami mięśni gładkich naczyń w bioreaktorze z przepływem pulsacyjnym mogą prowadzić do uzyskania obiecujących konstruktów tętniczych o małej średnicy z produkcją natywnej ECM w stosunkowo krótkim okresie hodowli.

Elastomeryczne rusztowania PGS w inżynierii tkanki tętniczej

Poznaj projekt i działanie wzmacniacza regeneracyjnego Yb:YAG cienkodyskowego o wysokiej energii. Metoda umożliwia generowanie impulsów pikosekundowych jako źródła pompy dla systemów OPCPA.

20 mJ, 1 ps Yb:YAG Wzmacniacz regeneracyjny cienkodyskowy

Przeglądaj więcej filmów