基于全固态自由空间孤子管理的 Yb 激光空间均匀少周期压缩
光学
2023-11-30 v1
摘要
Yb 飞秒激光器的高功率与可变重复频率使其在超快科学中极具吸引力。然而，为捕捉亚 200 fs 动力学过程，高效、高保真且高稳定性的脉冲压缩技术至关重要。采用全固态自由空间几何的频谱展宽尤为引人注目，因其简单、稳健且低成本。然而，由于无导引非线性传播伴随的时空耦合动力学，由时空谱非均匀性引发的时空损耗一直是迄今的主要挑战。本工作中，我们利用全固态自由空间压缩器，将来自 Yb:KGW 激光器的 1030 nm 波长、170 fs 脉冲压缩至约 9.2 fs，且具高度空间均匀模式。这是通过确保周期性层状 Kerr 介质中的非线性光束传播以孤子模式发生，并将各材料层内的非线性相位限制在小于 1.0 rad 来实现。可实现约 0.87 的显著时空谱均匀性，从而少周期压缩效率高于 50%。该方法的普适性通过在广泛激光条件下实现高质量脉冲压缩得到证明。压缩脉冲的高时空质量与卓越稳定性进一步通过高次谐波产生得以验证。本工作代表了全固态自由空间脉冲压缩器在少周期脉冲产生中所达到的最高效率与最佳时空谱质量。
引用
@article{arxiv.2108.10737,
title = {Spatially homogeneous few-cycle compression of Yb lasers via all-solid-state free-space soliton management},
author = {Bingbing Zhu and Zongyuan Fu and Yudong Chen and Sainan Peng and Cheng Jin and Guangyu Fan and Sheng Zhang and Shunjia Wang and Hao Ru and Chuanshan Tian and Yihua Wang and Henry Kapteyn and Margaret Murnane and Zhensheng Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10737},
year = {2023}
}