May 15, 2023 Legg igjen en beskjed

Ultrarask ikke-lineær optisk teknologi - Ikke-lineær kompresjonsteknologi med delt puls

Delt puls (delt puls) kombinert med optisk forsterkning har gitt teknologi for delt pulsforsterkning (DPA). I de siste årene har mange grupper brukt delt puls på forskjellige ikke-lineære pulskompresjonsskjemaer og utviklet delt puls ikke-lineære kompresjonsteknikker for å forbedre pulsenergi.
Det første arbeidet som presenteres i denne utgaven kombinerer delt puls med multi-pass hulromskompresjon for første gang. Multipass hulromskompresjon har mange fordeler, for eksempel høyere transmittans og muligheten for sikker og pålitelig ikke-lineær kompresjon av kilowatt- og millijoule-pulser, men den er også begrenset av hulroms optiske skadeterskler og gassionisering. For å overvinne disse begrensningene brukte Jena Limpert-gruppen i Tyskland split-puls-teknikken i et multipass-hulromskompresjonseksperiment. Frontenden er en 16-veis chirped pulse amplification (CPA)-basert fiberlaser med en syntetisert strålediameter på 8 mm og totrinns CPA-komprimering, som kan sende ut en laser med en gjennomsnittlig effekt på 200 W, puls energi på 4 mJ, og pulsbredde på 175 fs. Utgangslaseren deles inn i fire pulser av to BBO-krystaller og går deretter inn i flerpasshulen for å utvide spekteret, hvoretter pulssyntesen realiseres av BBO-krystallene, og til slutt komprimeres de syntetiserte pulsene ved hjelp av flere kvitrede speil.


Strålen passerer gjennom flerpasshulen 26 ganger med 350 mbar argongass, og den totale utgangseffektiviteten er 84 prosent med en endelig utgangseffekt på 169 W. Spekteret før og etter kompresjon er omtrent 120 nm ved 20 dB båndbredde av det komprimerte spekteret . Når pulsen nærmer seg grensebredden for pulstransformasjon på 32 fs, kan ubetydelige små pulser sees ved 800 fs, og ingen små pulser i det hele tatt kan sees ved 1600 fs, noe som indikerer en meget god pulstidsdomenekontrast og syntese.


Det andre arbeidet som presenteres i denne utgaven kombinerer delt puls og hulkjernefiberkomprimering for å komprimere høyenergipulser. For å unngå selvfokuserende effekter og gassionisering ved å komprimere pulser med inertgassfylte hulkjernefibre, inkluderer alternativer å endre pulspolarisasjonstilstanden til sirkulær polarisering, introdusere en gasstrykkgradient og bruke høyere ordens moduser for hul- kjernefiber, men disse metodene kan fortsatt ikke heve den komprimerbare pulsenergien over gassioniseringsterskelen. De brukte kalsitt, halvbølgeplater og polarisatorer for å splitte puls og syntetisere pulsene, brukte en hulkjernefiber fylt med Xe-gass som det spektrale utvidelsesmediet, og brukte deretter et kvitret speil for å komprimere den syntetiserte enkeltpulsen.


Det eksperimentelt utvidede spekteret har en typisk parabolsk struktur utvidet av selvfasemodulasjonseffekten, der modulasjonsstripeavstanden er 0,5 nm, som samsvarer med forsinkelsen på 7,2 ps introdusert av kalsitt. Til slutt brukes det kvitrede speilet til å introdusere en spredning av -18000 fs2, og komprimere pulsen til 89 fs med en toppeffekt på 91 prosent av toppeffekten til den transformasjonsbegrensede pulsen, som har en energi på 5. 0 mJ.


Den første vellykkede anvendelsen av delt pulsing til et ikke-lineært pulskompresjonsskjema for flerpasshulrom ved bruk av fire pulser for spektral utvidelse økte den totale utgangspulsenergien til den eksisterende flerpasshulromskompresjonen til 3,4 mJ med en gjennomsnittlig effekt på 169 WGW Jenkins et al. brukte split-pulsing for å overvinne ioniseringsbegrensninger i hulkjernefiberkompresjon, og for en enkelt puls begrenset ionisering utgangspulsenergien til 2,7 mJ. Ved å dele opp pulsen i fire lavenergipulser oppnådde gruppen en komprimert puls på 5,0 mJ.

Sende bookingforespørsel

whatsapp

Telefon

E-post

Forespørsel