用于高脉冲能量并实现全时空表征的混合气-体块多通池压缩器
光学
2024-02-12 v2
摘要
多通池(MPC)压缩器已被证明是压缩高平均功率长脉冲 Yb 激光器的首选方法。然而，利用紧凑且简单的组件在高脉冲能量下产生亚 30 fs 脉冲仍具挑战。本工作展示了一种使用混合气-体块 MPC 在高脉冲能量下进行非线性脉冲压缩的高效且经济的方法。通过仔细平衡环境空气与熔融石英的相对非线性贡献，我们在 400 uJ 脉冲能量下无需色散工程或池内压力控制即实现强光谱展宽。以此，我们将脉冲从 220 fs 压缩至 27 fs，平均功率 40.3 W（100 kHz 重复频率），峰值功率从 1.6 GW 提升至 10.2 GW，同时主脉冲内保持 78% 的能量。我们的方法结合了充气与体块压缩方案的优势，并展现出优异的总光学透射率(91%)与光谱均匀性。此外，我们利用 INSIGHT 技术研究压缩脉冲的时空耦合与几何像差。我们的结果展现出显著的时间均匀性，整个光谱轮廓中一致观测到平均斯特列尔比 0.97。此外，所有几何像差的光谱积分泽尔尼克系数均保持低于 0.02{\lambda}。
引用
@article{arxiv.2311.18468,
title = {Hybrid air-bulk multi-pass cell compressor for high pulse energies with full spatio-temporal characterization},
author = {Alan Omar and Martin Hoffmann and Geoffrey Galle and FranÇOis Sylla and Clara J. Saraceno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18468},
year = {2024}
}