Státní klíčová laboratoř fyziky silných laserů v Šanghajském institutu optiky a přesných strojů (SIPM), Čínská akademie věd (CAS), nedávno dosáhla pokroku ve výzkumu vysokofrekvenčních a vysoce výkonných ultrarychlých laserů a související výsledky byly publikovány v Optics Letters pod názvem „417 W, 2,38 mJ zesilovač Innoslab stlačitelný na vysokou kvalitu pulzu Výsledky byly publikovány v Optics Letters pod názvem „417 W, 2,38 mJ zesilovač Innoslab stlačitelný na vysokou kvalitu pulzu 406 fs".
Ultrarychlé lasery s vysokým výkonem, vysokou energií a úzkými šířkami pulzů jsou důležité pro vědecký výzkum a průmyslové aplikace. Ve srovnání s celopevnolátkovými pikosekundovými lasery dotovanými neodymem, polovodičové subpikosekundové lasery dopované ytterbiem obvykle používají technologii zesílení pulsů, která má vyšší špičkový výkon při stejné energii pulsu a může dosáhnout šířky pulsu menší než 100 fs nebo dokonce méně než řád cyklu díky další nelineární kompresi, což značně rozšiřuje aplikační scénáře ultrarychlých laserů dopovaných ytterbiem. Částečně koncové pumpované lamelové zesilovače (Innoslab) jsou jedním z hlavních prostředků realizace vysoce výkonného ultrarychlého laserového zesílení.
Schéma ultrarychlého laseru Innoslab a jeho výstupní parametry
V této studii byl dokončen vývoj ultrarychlých laserů Innoslab v řádu stovek wattů založených na plankonvexní válcové zrcadlové struktuře. Přijetím hybridní dutinové struktury plankonvexních zrcadel bylo dobře realizováno potlačení samobuzených oscilací a byl navržen a vyvinut zesilovač Innoslab s vysokým ziskem a vysokým výkonem. Zesilovač realizuje výstup zesílení cvrlikání pulzu s průměrným výkonem 417 W a opakovací frekvencí 175 kHz a výstupní paprsek vykazuje dobrou kvalitu pulzu v rozsahu energie pulzu 1,7 mJ-2,38 mJ, s šířka komprimovaného pulzu 406 fs a standardizovaný tvar pulzu bez podstavce nebo boční klapky. Je to nejkratší šířka pulsu současného laseru Innoslab v milijoulovém energetickém rozsahu při stovkách wattů průměrného výkonu. V experimentu je také charakterizován vývoj pulsu a dochází se k závěru, že kombinovaný účinek zbytkové disperze vyššího řádu z předního konce laseru, efekt filtrování zisku zesilovače, mírný nesoulad třetího -disperze řádu mezi rozšiřovačem a kompresorem a akumulovaný nelineární fázový posun v zesilovači dosahuje výstupu vysoké kvality pulzu, což poskytuje nový nápad pro získání kratších šířek pulzů v zesilovači Innoslab. Laser bude použit v aplikacích souvisejících s generováním vysokých harmonických a mikro- a nanovýrobou.
