用于超快高功率激光的非对称四光栅压缩器
光学
2022-08-10 v1
摘要
拍瓦（PW）激光的峰值功率提升与运行安全性受限于尺寸与损伤阈值有限的光学元件的激光诱导损伤。脉冲压缩器中的衍射光栅迄今为止一直是 PW 激光的短板，因为制造高质量米级光栅仍特别具有挑战性。本文提出一种具有非对称构型的非对称四光栅压缩器（AFGC）用于 PW 激光，以在相较于具有对称构型的传统 Treacy 四光栅压缩器（TFGC）不增加额外光学元件也不增加额外控制的情况下，提高最大可承受输出脉冲能量与运行安全性。在 AFGC 中，可在输出激光束中引入合适的空间色散，从而降低输出光束在末级光栅上的激光空间强度调制（LSIM）。所引入的空间色散可利用时空聚焦技术在焦平面上自动补偿。基于这一简单的 AFGC 设计，不仅可降低末级光栅的损伤风险，且最大输出脉冲能量理论上可提升约 1.8 倍。作为一个例子，使用输入光束尺寸为 550*700 mm² 的 AFGC，理论上可实现 100 PW 输出功率。
引用
@article{arxiv.2105.04863,
title = {Asymmetric four-grating compressor for ultrafast high power lasers},
author = {Xiong Shen and Shuman Du and Jun Liu and Ruxin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04863},
year = {2022}
}
备注
11pages,4 figures