최근 중국과학원(CAS) 상하이광학정밀기계연구소(SIPM)의 강력장 레이저 물리학 국가중점연구소에서 고주파, 고출력 초고속 레이저 연구에 진전이 있었다. 관련 결과는 Optics Letters에 '고펄스 품질로 압축 가능한 417W, 2.38mJ Innoslab 증폭기'라는 제목으로 게재되었습니다. 결과는 Optics Letters에 '417W, 2.38mJ 고펄스 품질로 압축 가능한 Innoslab 증폭기'라는 제목으로 게재되었습니다. 406fs".
고출력, 고에너지, 좁은 펄스 폭을 갖춘 초고속 레이저는 과학 연구 및 산업 응용 분야에 중요합니다. 네오디뮴 첨가 전고체 피코초 레이저와 비교하여 이터븀 첨가 전고체 서브 피코초 레이저는 일반적으로 동일한 펄스 에너지에서 더 높은 피크 전력을 갖고 펄스 폭을 미만으로 달성할 수 있는 처프 펄스 증폭 기술을 채택합니다. 추가 비선형 압축을 통해 100fs 또는 사이클 순서보다 더 적은 속도로 이터븀 첨가 초고속 레이저의 응용 시나리오를 크게 확장합니다. 부분 단면 펌핑 슬랫(Innoslab) 증폭기는 고출력 초고속 레이저 증폭을 실현하는 주요 수단 중 하나입니다.
Innoslab 초고속 레이저의 개략도 및 출력 매개변수
본 연구에서는 평면-볼록 원통형 거울 구조를 기반으로 한 수백 와트급의 이노스랩 초고속 레이저 개발이 이루어졌다. 평면-볼록 거울의 하이브리드 캐비티 구조를 채택하여 자려 발진 억제를 잘 구현하고 고이득, 고출력 Innoslab 증폭기를 설계 및 개발했습니다. 증폭기는 평균전력 417W, 반복주파수 175kHz의 처프 펄스 증폭 출력을 구현하며, 출력빔은 1.7mJ-2.38mJ의 펄스 에너지 범위에서 좋은 펄스 품질을 보여줍니다. 406fs의 압축 펄스 폭과 받침대나 측면 플랩이 없는 표준화된 펄스 형태입니다. 이는 평균 출력 수백 와트에서 밀리줄 에너지 범위에서 현재 Innoslab 레이저의 가장 짧은 펄스 폭입니다. 펄스의 전개도 실험에서 특징지어지며, 레이저의 프런트 엔드에서 잔류하는 고차 분산의 결합 효과, 증폭기의 이득 필터링 효과, 세 번째의 약간의 불일치가 결합된 것으로 결론지었습니다. 스프레더와 압축기 사이의 차수 분산과 증폭기의 축적된 비선형 위상 변이는 높은 펄스 품질의 출력을 달성하며, 이는 Innoslab 증폭기에서 더 짧은 펄스 폭을 얻기 위한 새로운 아이디어를 제공합니다. 레이저는 높은 고조파 생성과 마이크로 및 나노 가공과 관련된 응용 분야에 사용됩니다.
