분할펄스(divided pulse)와 광증폭을 결합한 분할펄스증폭(DPA) 기술이 나왔다. 최근 몇 년 동안 많은 그룹에서 분할 펄스를 다양한 비선형 펄스 압축 방식에 적용하고 펄스 에너지를 향상시키기 위해 분할 펄스 비선형 압축 기술을 개발했습니다.
이번 호에 제시된 첫 번째 작업은 분할 펄스와 다중 패스 공동 압축을 처음으로 결합한 것입니다. 멀티패스 캐비티 압축은 더 높은 투과율과 킬로와트 및 밀리줄 펄스의 안전하고 신뢰할 수 있는 비선형 압축 가능성과 같은 많은 이점이 있지만 캐비티 광학 손상 임계값 및 가스 이온화에 의해 제한됩니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 독일의 Jena Limpert 그룹은 다중 패스 공동 압축 실험에서 분할 펄스 기술을 사용했습니다. 프런트 엔드는 16-way CPA(Chirped Pulse Amplification) 기반 광섬유 레이저로 합성 빔 직경 8mm, 2단 CPA 압축으로 평균 출력 200W의 레이저를 출력할 수 있으며, 펄스 4mJ의 에너지 및 175fs의 펄스 폭. 출력 레이저는 2개의 BBO 결정에 의해 4개의 펄스로 분할된 다음 다중 통과 캐비티로 들어가 스펙트럼을 넓힌 다음 BBO 결정에 의해 펄스 합성이 실현되고 최종적으로 합성된 펄스는 다중 처프 미러를 사용하여 압축됩니다.
빔은 350mbar 아르곤 가스로 멀티패스 캐비티를 26회 통과하며 전체 출력 효율은 169W의 최종 출력 전력으로 84%입니다. 압축 전후 스펙트럼은 압축된 스펙트럼의 20dB 대역폭에서 약 120nm입니다. . 펄스가 32fs의 펄스 변환 한계 폭에 접근하면 800fs에서는 무시할 수 있는 작은 펄스를 볼 수 있고 1600fs에서는 작은 펄스가 전혀 보이지 않아 펄스 시간 영역 대비 및 합성이 매우 양호함을 나타냅니다.
이번 호에 제시된 두 번째 작업은 split-pulse와 hollow-core 섬유 압축을 결합하여 고에너지 펄스를 압축합니다. 불활성 기체로 채워진 중공 코어 섬유로 펄스를 압축하여 자체 초점 효과 및 기체 이온화를 방지하기 위한 옵션에는 펄스 분극 상태를 원형 분극으로 변경하고, 가스 압력 구배를 도입하고, 중공의 고차 모드를 사용하는 것이 포함됩니다. 그러나 이러한 방법은 여전히 가스 이온화 임계값 이상으로 압축 가능한 펄스 에너지를 올릴 수 없습니다. 그들은 펄스를 분할하고 합성하기 위해 방해석, 반파장판 및 편광판을 사용했고, Xe 가스로 채워진 속이 빈 코어 섬유를 스펙트럼 확장 매체로 사용한 다음 처프 미러를 사용하여 합성된 단일 펄스를 압축했습니다.
실험적으로 확장된 스펙트럼은 자체 위상 변조 효과에 의해 확장된 전형적인 포물선 구조를 가지며 변조 스트라이프 간격은 방해석에 의해 도입된 7.2ps 지연과 일치하는 0.5nm입니다. 마지막으로 처프 미러는 -18000fs2의 분산을 도입하는 데 사용되며 에너지가 5인 변환 제한 펄스의 피크 전력의 91%인 피크 전력으로 펄스를 89fs로 압축합니다. 0mJ.
스펙트럼 확장을 위해 4개의 펄스를 사용하는 멀티패스 캐비티 비선형 펄스 압축 방식에 대한 분할 펄스의 첫 번째 성공적인 적용은 기존 멀티패스 캐비티 압축의 총 출력 펄스 에너지를 169 WGW의 평균 전력으로 3.4mJ로 증가시켰습니다. Jenkins et al. 할로우 코어 섬유 압축의 이온화 한계를 극복하기 위해 분할 펄스를 사용했으며 단일 펄스의 경우 이온화는 출력 펄스 에너지를 2.7mJ로 제한했습니다. 펄스를 4개의 저에너지 펄스로 분할하여 그룹은 5.0mJ의 압축 펄스를 얻었습니다.
