For nylig har State Key Laboratory of Strong-Field Laser Physics ved Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), gjort fremskridt i forskningen af højfrekvente og højeffekt ultrahurtige lasere, og de relaterede resultater blev offentliggjort i Optics Letters under titlen "417 W, 2,38 mJ Innoslab forstærker komprimerbar til en høj pulskvalitet Resultaterne blev offentliggjort i Optics Letters under titlen "417 W, 2,38 mJ Innoslab forstærker komprimerbar til en høj pulskvalitet 406 fs".
Ultrahurtige lasere med høj effekt, høj energi og smalle pulsbredder er vigtige for videnskabelig forskning og industrielle anvendelser. Sammenlignet med neodym-doterede all-solid-state picosecond-lasere, anvender ytterbium-dopede all-solid-state sub-picosecond-lasere sædvanligvis chirped pulse amplification-teknologi, som har højere spidseffekt ved samme pulsenergi og kan opnå pulsbredder på mindre end 100 fs eller endda mindre end en cyklusordre ved yderligere ikke-lineær komprimering, hvilket i høj grad udvider applikationsscenarierne for ytterbium-doterede ultrahurtige lasere. Delvis endefladepumpede lamelforstærkere (Innoslab) er et af de vigtigste midler til at realisere ultrahurtig laserforstærkning med høj effekt.
Skematisk af Innoslab ultrahurtig laser og dens outputparametre
I denne undersøgelse er udviklingen af Innoslab ultrahurtige lasere i størrelsesordenen hundredvis af watt baseret på en plankonveks cylindrisk spejlstruktur blevet opnået. Ved at adoptere den hybride hulrumsstruktur af plan-konvekse spejle blev den selv-exciterede oscillationsundertrykkelse godt realiseret, og den højforstærkede og højeffekts Innoslab-forstærker blev designet og udviklet. Forstærkeren realiserer den chirpede pulsforstærkningsudgang med en gennemsnitlig effekt på 417 W og en gentagelsesfrekvens på 175 kHz, og udgangsstrålen viser god pulskvalitet i pulsenergiområdet på 1,7 mJ-2,38 mJ, med en komprimeret pulsbredde på 406 fs og en standardiseret pulsform uden piedestal eller sideklap. Det er den korteste pulsbredde af den nuværende Innoslab-laser i millijoule-energiområdet ved hundredvis af watts gennemsnitseffekt. Udviklingen af pulsen er også karakteriseret i eksperimentet, og det konkluderes, at den kombinerede effekt af den resterende højere-ordens dispersion fra forenden af laseren, forstærkerens forstærkningsfiltrerende effekt, den lille mismatch af den tredje -ordre dispersion mellem sprederen og kompressoren, og den akkumulerede ikke-lineære faseforskydning i forstærkeren opnår et output af høj pulskvalitet, hvilket giver en ny idé til at opnå kortere pulsbredder i Innoslab forstærkeren. Laseren vil blive brugt i applikationer relateret til høj harmonisk generering og mikro- og nanofabrikation.
