Yb∶CaYAlO4再生放大器

摘要：

阿秒科学是驱动超强超快激光往高平均功率和短脉冲宽度方向快速发展的动力之一.本文针对高重复频率阿秒光源的实际需求,开展了基于国产Yb∶CaYAlO4晶体的再生放大理论和实验研究.在理论研究中,根据Yb∶CaYAlO4晶体的热透镜计算结果,设计了热稳定性良好的模式可调再生腔;并对晶体π和σ偏振的放大输出能量和光谱进行计算.在此基础上,开展了 Yb∶CaYAlO4晶体不同偏振性质的再生放大实验研究.在晶体π偏振的实验中,获得了平均功率16.1 W、单脉冲能量1.61 mJ、光谱中心波长1030 nm、光谱半高全宽16 nm的放大输出,压缩后的激光脉冲宽度为149 fs,压缩效率为92.1％,峰值功率大于9.5 GW.在σ偏振获得了平均功率28.7 W、单脉冲能量2.87 mJ、光谱中心波长1037 nm、光谱半高全宽11 nm的放大输出,压缩后的激光脉冲宽度为178 fs,压缩效率为91.5％,峰值功率大于14.2 GW,光束质量因子M2＜1.2.以上研究结果实现了目前Yb∶CaYAlO4晶体最高平均功率和最大单脉冲能量的输出.针对高重复频率阿秒光源、太赫兹和光参量放大领域的应用,后续计划增加两级行波放大实现平均功率200 W、脉冲能量20 mJ、脉冲宽度小于200 fs的激光输出.

关键词：掺镱激光晶体、再生放大器、高功率飞秒激光、阿秒科学

所属期刊栏目：72

分类号：TN248.1;TN722.32;O437

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划项目;西安市科技创新计划;资助的课题

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：132-141