最近、中国科学院 (CAS) の上海光学精密機械研究所 (SIPM) の強磁場レーザー物理学の国家重点実験室は、高周波および高出力の超高速レーザーの研究で進歩を遂げ、関連する結果は、「高いパルス品質まで圧縮可能な 417 W、2.38 mJ Innoslab アンプ」というタイトルで Optics Letters に掲載されました。 この結果は、「高いパルス品質まで圧縮可能な 417 W、2.38 mJ Innoslab アンプ」というタイトルで Optics Letters に掲載されました。 406fs」。
高出力、高エネルギー、狭いパルス幅を備えた超高速レーザーは、科学研究や産業用途にとって重要です。 ネオジムドープ全固体ピコ秒レーザーと比較して、イッテルビウムドープ全固体サブピコ秒レーザーは通常、同じパルスエネルギーでより高いピークパワーを持ち、以下のパルス幅を達成できるチャープパルス増幅技術を採用しています。さらなる非線形圧縮により、100 fs または 1 サイクル次数よりも短くなり、イッテルビウムをドープした超高速レーザーのアプリケーション シナリオを大幅に拡張します。 部分端面励起スラット (Innoslab) 増幅器は、高出力超高速レーザー増幅を実現する主要な手段の 1 つです。
Innoslab超高速レーザーとその出力パラメータの概略図
この研究では、平凸円筒ミラー構造に基づいた数百ワット程度の Innoslab 超高速レーザーの開発が達成されました。 平凸ミラーのハイブリッドキャビティ構造の採用により、自励発振の抑制を実現し、高利得、高出力のInnoslabアンプを設計・開発しました。 この増幅器は、平均電力417 W、繰り返し周波数175 kHzのチャープパルス増幅出力を実現し、出力ビームは1.7 mJ-2.38 mJのパルスエネルギー範囲で良好なパルス品質を示します。 406 fs の圧縮パルス幅とペデスタルまたはサイド フラップのない標準化されたパルス形状。 これは、数百ワットの平均出力でミリジュールのエネルギー範囲にある現在の Innoslab レーザーの最も短いパルス幅です。 パルスの展開も実験で特徴づけられており、レーザーのフロントエンドからの残留高次分散、増幅器の利得フィルタリング効果、3 次周波数のわずかな不整合の複合効果であると結論付けられています。スプレッダーとコンプレッサー間の次数分散、およびアンプ内の蓄積された非線形位相シフトにより、高いパルス品質の出力が実現され、Innoslab アンプでより短いパルス幅を得る新しいアイデアが提供されます。 このレーザーは、高調波の発生やマイクロおよびナノ加工に関連する用途に使用されます。
