搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于大基模体积的10 mJ飞秒钛宝石激光再生放大器

杨帅帅 滕浩 何鹏 黄杭东 王兆华 董全力 魏志义

基于大基模体积的10 mJ飞秒钛宝石激光再生放大器

杨帅帅, 滕浩, 何鹏, 黄杭东, 王兆华, 董全力, 魏志义
PDF
导出引用
导出核心图
  • 文章报导了基于大基模体积的高能量飞秒钛宝石激光再生放大器的设计与实验研究,在重复频率10 Hz、抽运能量60 mJ的激励下,得到了单脉冲能量17.4 mJ的种子脉冲放大结果,压缩后的脉冲宽度为40.6 fs,能量为13.9 mJ.借助于此大基模体积再生腔,仅增加一级多通放大,实现了峰值功率达1.9 TW飞秒激光脉冲输出.结果表明,大模体积再生放大不仅降低了后续放大对抽运能量的要求,也可以单独压缩实现再生腔直接输出10 mJ量级的飞秒激光脉冲,是大能量高峰值功率飞秒激光系统的优质前端.
    [1]

    Spence D E, Kean P N, Sibbett W 1991 Opt. Lett. 16 42

    [2]

    Strickland D, Mourou G 1985 Opt. Commun. 55 219

    [3]

    Wang Z H, Liu C, Shen Z W, Zhang Q, Teng H, Wei Z Y 2011 Opt. Lett. 36 3194

    [4]

    Yu T J, Lee S K, Sung J H, Yoon J W, Jeong T M, Lee J 2012 Opt. Express 20 10807

    [5]

    Chu Y X, Gan Z B, Liang X Y, Yu L H, Lu X M, Wang C, Wang X L, Xu L, Lu H H, Yin D J, Leng Y X, Li R X, Xu Z Z 2015 Opt. Lett. 40 5011

    [6]

    Frantz L M, Nodvik J S 1963 J. Appl. Phys. 34 2346

    [7]

    Lowdermilk W H, Murray J E 1980 J. Appl. Phys. 51 2436

    [8]

    Koechner W 2005 Solid-State Laser Engineering (6th Ed. ) (Berlin: Springer) p156

    [9]

    Yanovsky V, Kalinchenko G., Reed S, Rousseau P, Chvykov V 2007 Acta Horticulturae 18 193

    [10]

    Liebetrau H, Hornung M, Keppler S, Hellwing M, Kessler A, Schorcht F 2016 Opt. Lett. 41 3006

    [11]

    Takeuchi S, Kobayashi T 1994 Opt. Commun. 109 518

    [12]

    Nabekawa Y, Kuramoto Y, Togashi T, Sekikawa T, Watanabe S 1998 Opt. Lett. 23 1384

    [13]

    Zhang J, Suzuki M, Baba M, Wei Z, Wang Z, Wang P, Zhang J, Zheng J, Kuroda H 2007 Appl. Opt. 46 2498

    [14]

    Chen S, Chen S, Chini M, Wang H, Yun C, Mashiko H, Wu Y, Chang Z 2009 Appl. Opt. 48 5692

    [15]

    Takada H, Torizuka K 2006 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 12 201

    [16]

    Amani E A, Nabekawa Y, Ishikawa K L, Takahashi H, Midorikawa K 2008 Opt. Express 16 13431

    [17]

    Shen Z W, Wang Z H, Fan H T, Qin S, Teng H, He P, Wei Z Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 104211 (in Chinese) [沈忠伟, 王兆华, 范海涛, 秦爽, 滕浩, 何鹏, 魏志义 2014 物理学报 63 104211]

    [18]

    He P, Teng H, Zhang N H, Liu Y Y, Wang Z H, Wei Z Y 2016 Acta Phys. Sin. 65 244201 (in Chinese) [何鹏, 滕浩, 张宁华, 刘阳阳, 王兆华, 魏志义 2016 物理学报 65 244201]

    [19]

    Matras G, Huot N, Baubeau E, Audouard E 2007 Opt. Express 15 7528

    [20]

    Xu Z, Yang X, Vlgroux L, Saviot F, Zhou J, Zhang Z, Wang Y, Zhang W 2000 Science China Mathematics 43 533

    [21]

    Leng Y X, Lin L H, Xu Z Z 2002 Acta Optica Sinica 22 170 (in Chinese) [冷雨欣, 林礼煌, 徐至展 2002 光学学报 22 170]

    [22]

    Itatani J, Faure J, Nantel M, Mourou G, Watanabe S 1998 Opt. Commun. 148 70

    [23]

    Barty C P, Guo T, Le B C, Raksi F, Rose-Petruck C, Squier J, Wilson K R, Yakovlev V V, Yamakawa K 1996 Opt. Lett. 21 668

    [24]

    Tokita S, Kobayashi T 2008 Opt. Express 16 14875

    [25]

    Kiriyama H, Inoue N, Akahane Y, Yamakawa K 2006 Opt. Express 14 438

    [26]

    Li C, Lu X M, Wang C, Leng Y X, Liang X Y, Li R X, Xu Z Z 2007 Chin. Phys. Lett. 24 1276

    [27]

    Huang X J, Peng H S, Wei X F, Wang X D, Zeng X M, Zhou K N, Guo Y, Liu L Q, Wang X, Zhu Q H, Lin D H, Tang X D, Zhang X M, Chu X L, Wang Q Y 2005 High Power Laser and Particle Beams 17 1685 (in Chinese) [黄小军, 彭翰生, 魏晓峰, 王晓东, 曾小明, 周凯南, 郭仪, 刘兰琴, 王逍, 朱启华, 林东晖, 唐晓东, 张小民, 楚晓亮, 王清月 2005 强激光与粒子束 17 1685]

    [28]

    Nabekawa Y, Eilanlou A A, Furukawa Y, Ishikawa K L, Takahashi H, Midorikawa K 2010 Appl. Phys. B 101 523

    [29]

    Zhang W, Teng H, Wang Z H, Shen Z W, Liu C, Wei Z Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 104211 (in Chinese) [张伟, 滕浩, 王兆华, 沈忠伟, 刘成, 魏志义 2013 物理学报 62 104211]

    [30]

    Ohmae G, Yagi T 2000 Proceedings of SPIE—The International Society for Optical Engineering Osaka, Japan, November 01, 1999 3886 407

    [31]

    Liu C, Wang Z H, Shen Z W, Zhang W, Teng H, Wei Z Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 094209 (in Chinese) [刘成, 王兆华, 沈忠伟, 张伟, 滕浩, 魏志义 2013 物理学报 62 094209]

    [32]

    Yamakawa K, Barty C P 2003 Opt. Lett. 28 2402

    [33]

    Ito S, Ishikawa H, Miura T, Takasago K, Endo A, Torizuka K 2003 Appl. Phys. B 76 497

    [34]

    Shang L J 2003 Acta Phys. Sin. 52 1408 (in Chinese) [尚连聚 2003 物理学报 52 1408]

    [35]

    Tian J R, Han H N, Zhao Y Y, Wang P, Zhang W, Wei Z Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 4725 (in Chinese) [田金荣, 韩海年, 赵研英, 王鹏, 张炜, 魏志义 2006 物理学报 55 4725]

    [36]

    Song Y R, Zhang Z G, Wang Q Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 581 (in Chinese) [宋晏蓉, 张志刚, 王清月 2003 物理学报 52 581]

    [37]

    Cao D M, Wei Z Y, Teng H, Xia J F, Zhang J, Hou X 2000 Acta Phys. Sin. 49 1202 (in Chinese) [曹东茂, 魏志义, 滕浩, 夏江帆, 张杰, 侯洵 2000 物理学报 49 1202]

    [38]

    Zhou J, Peatross J, Murnane M M, Kapteyn H C, Christov I P 1996 Phys. Rev. Lett. 76 752

    [39]

    Remington B A, Drake R P, Takabe H, Arnett D 1999 Phys. Plasmas 7 1641

    [40]

    Clark E L, Krushelnick K, Zepf M, Beg F N, Tatarakis M, Machacek A, Santala M I, Watts I, Norreys P A, Dangor A E 2000 Phys. Rev. Lett. 85 1654

    [41]

    Zhang J, Hao Z Q, Yuan X H, Zheng Z Y, Zhang Z, Yu J 2006 Chinese Journal of Quantum Electronics 23 282 (in Chinese) [张杰, 郝作强, 远晓辉, 郑志远, 张喆, 俞进 2006 量子电子学报 23 282]

  • [1]

    Spence D E, Kean P N, Sibbett W 1991 Opt. Lett. 16 42

    [2]

    Strickland D, Mourou G 1985 Opt. Commun. 55 219

    [3]

    Wang Z H, Liu C, Shen Z W, Zhang Q, Teng H, Wei Z Y 2011 Opt. Lett. 36 3194

    [4]

    Yu T J, Lee S K, Sung J H, Yoon J W, Jeong T M, Lee J 2012 Opt. Express 20 10807

    [5]

    Chu Y X, Gan Z B, Liang X Y, Yu L H, Lu X M, Wang C, Wang X L, Xu L, Lu H H, Yin D J, Leng Y X, Li R X, Xu Z Z 2015 Opt. Lett. 40 5011

    [6]

    Frantz L M, Nodvik J S 1963 J. Appl. Phys. 34 2346

    [7]

    Lowdermilk W H, Murray J E 1980 J. Appl. Phys. 51 2436

    [8]

    Koechner W 2005 Solid-State Laser Engineering (6th Ed. ) (Berlin: Springer) p156

    [9]

    Yanovsky V, Kalinchenko G., Reed S, Rousseau P, Chvykov V 2007 Acta Horticulturae 18 193

    [10]

    Liebetrau H, Hornung M, Keppler S, Hellwing M, Kessler A, Schorcht F 2016 Opt. Lett. 41 3006

    [11]

    Takeuchi S, Kobayashi T 1994 Opt. Commun. 109 518

    [12]

    Nabekawa Y, Kuramoto Y, Togashi T, Sekikawa T, Watanabe S 1998 Opt. Lett. 23 1384

    [13]

    Zhang J, Suzuki M, Baba M, Wei Z, Wang Z, Wang P, Zhang J, Zheng J, Kuroda H 2007 Appl. Opt. 46 2498

    [14]

    Chen S, Chen S, Chini M, Wang H, Yun C, Mashiko H, Wu Y, Chang Z 2009 Appl. Opt. 48 5692

    [15]

    Takada H, Torizuka K 2006 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 12 201

    [16]

    Amani E A, Nabekawa Y, Ishikawa K L, Takahashi H, Midorikawa K 2008 Opt. Express 16 13431

    [17]

    Shen Z W, Wang Z H, Fan H T, Qin S, Teng H, He P, Wei Z Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 104211 (in Chinese) [沈忠伟, 王兆华, 范海涛, 秦爽, 滕浩, 何鹏, 魏志义 2014 物理学报 63 104211]

    [18]

    He P, Teng H, Zhang N H, Liu Y Y, Wang Z H, Wei Z Y 2016 Acta Phys. Sin. 65 244201 (in Chinese) [何鹏, 滕浩, 张宁华, 刘阳阳, 王兆华, 魏志义 2016 物理学报 65 244201]

    [19]

    Matras G, Huot N, Baubeau E, Audouard E 2007 Opt. Express 15 7528

    [20]

    Xu Z, Yang X, Vlgroux L, Saviot F, Zhou J, Zhang Z, Wang Y, Zhang W 2000 Science China Mathematics 43 533

    [21]

    Leng Y X, Lin L H, Xu Z Z 2002 Acta Optica Sinica 22 170 (in Chinese) [冷雨欣, 林礼煌, 徐至展 2002 光学学报 22 170]

    [22]

    Itatani J, Faure J, Nantel M, Mourou G, Watanabe S 1998 Opt. Commun. 148 70

    [23]

    Barty C P, Guo T, Le B C, Raksi F, Rose-Petruck C, Squier J, Wilson K R, Yakovlev V V, Yamakawa K 1996 Opt. Lett. 21 668

    [24]

    Tokita S, Kobayashi T 2008 Opt. Express 16 14875

    [25]

    Kiriyama H, Inoue N, Akahane Y, Yamakawa K 2006 Opt. Express 14 438

    [26]

    Li C, Lu X M, Wang C, Leng Y X, Liang X Y, Li R X, Xu Z Z 2007 Chin. Phys. Lett. 24 1276

    [27]

    Huang X J, Peng H S, Wei X F, Wang X D, Zeng X M, Zhou K N, Guo Y, Liu L Q, Wang X, Zhu Q H, Lin D H, Tang X D, Zhang X M, Chu X L, Wang Q Y 2005 High Power Laser and Particle Beams 17 1685 (in Chinese) [黄小军, 彭翰生, 魏晓峰, 王晓东, 曾小明, 周凯南, 郭仪, 刘兰琴, 王逍, 朱启华, 林东晖, 唐晓东, 张小民, 楚晓亮, 王清月 2005 强激光与粒子束 17 1685]

    [28]

    Nabekawa Y, Eilanlou A A, Furukawa Y, Ishikawa K L, Takahashi H, Midorikawa K 2010 Appl. Phys. B 101 523

    [29]

    Zhang W, Teng H, Wang Z H, Shen Z W, Liu C, Wei Z Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 104211 (in Chinese) [张伟, 滕浩, 王兆华, 沈忠伟, 刘成, 魏志义 2013 物理学报 62 104211]

    [30]

    Ohmae G, Yagi T 2000 Proceedings of SPIE—The International Society for Optical Engineering Osaka, Japan, November 01, 1999 3886 407

    [31]

    Liu C, Wang Z H, Shen Z W, Zhang W, Teng H, Wei Z Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 094209 (in Chinese) [刘成, 王兆华, 沈忠伟, 张伟, 滕浩, 魏志义 2013 物理学报 62 094209]

    [32]

    Yamakawa K, Barty C P 2003 Opt. Lett. 28 2402

    [33]

    Ito S, Ishikawa H, Miura T, Takasago K, Endo A, Torizuka K 2003 Appl. Phys. B 76 497

    [34]

    Shang L J 2003 Acta Phys. Sin. 52 1408 (in Chinese) [尚连聚 2003 物理学报 52 1408]

    [35]

    Tian J R, Han H N, Zhao Y Y, Wang P, Zhang W, Wei Z Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 4725 (in Chinese) [田金荣, 韩海年, 赵研英, 王鹏, 张炜, 魏志义 2006 物理学报 55 4725]

    [36]

    Song Y R, Zhang Z G, Wang Q Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 581 (in Chinese) [宋晏蓉, 张志刚, 王清月 2003 物理学报 52 581]

    [37]

    Cao D M, Wei Z Y, Teng H, Xia J F, Zhang J, Hou X 2000 Acta Phys. Sin. 49 1202 (in Chinese) [曹东茂, 魏志义, 滕浩, 夏江帆, 张杰, 侯洵 2000 物理学报 49 1202]

    [38]

    Zhou J, Peatross J, Murnane M M, Kapteyn H C, Christov I P 1996 Phys. Rev. Lett. 76 752

    [39]

    Remington B A, Drake R P, Takabe H, Arnett D 1999 Phys. Plasmas 7 1641

    [40]

    Clark E L, Krushelnick K, Zepf M, Beg F N, Tatarakis M, Machacek A, Santala M I, Watts I, Norreys P A, Dangor A E 2000 Phys. Rev. Lett. 85 1654

    [41]

    Zhang J, Hao Z Q, Yuan X H, Zheng Z Y, Zhang Z, Yu J 2006 Chinese Journal of Quantum Electronics 23 282 (in Chinese) [张杰, 郝作强, 远晓辉, 郑志远, 张喆, 俞进 2006 量子电子学报 23 282]

  • [1] 周峰, 蔡宇, 邹德峰, 胡丁桐, 张亚静, 宋有建, 胡明列. 钛宝石飞秒激光器中孤子分子的内部动态探测. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191989
    [2] 罗端, 惠丹丹, 温文龙, 李立立, 辛丽伟, 钟梓源, 吉超, 陈萍, 何凯, 王兴, 田进寿. 超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 052901. doi: 10.7498/aps.69.20191157
    [3] 王瑜浩, 武保剑, 郭飚, 文峰, 邱昆. 基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191858
    [4] 刘家合, 鲁佳哲, 雷俊杰, 高勋, 林景全. 气体压强对纳秒激光诱导空气等离子体特性的影响. 物理学报, 2020, 69(5): 057401. doi: 10.7498/aps.69.20191540
    [5] 王晓雷, 赵洁惠, 李淼, 姜光科, 胡晓雪, 张楠, 翟宏琛, 刘伟伟. 基于人工表面等离激元的厚度渐变镀银条带探针实现太赫兹波的紧聚焦和场增强. 物理学报, 2020, 69(5): 054201. doi: 10.7498/aps.69.20191531
    [6] 刘婉馨, 陈瑞, 刘永杰, 王俊峰, 韩小涛, 杨明. 脉冲强磁场下的电极化测量系统. 物理学报, 2020, 69(5): 057502. doi: 10.7498/aps.69.20191520
    [7] 周瑜, 操礼阳, 马晓萍, 邓丽丽, 辛煜. 脉冲射频容性耦合氩等离子体的发射探针诊断. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191864
    [8] 沈永青, 张志强, 廖斌, 吴先映, 张旭, 华青松, 鲍曼雨. 高功率脉冲磁控溅射技术制备掺氮类金刚石薄膜的磨蚀性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200021
    [9] 罗菊, 韩敬华. 激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191933
    [10] 刘厚通, 毛敏娟. 一种无需定标的地基激光雷达气溶胶消光系数精确反演方法. 物理学报, 2019, 68(7): 074205. doi: 10.7498/aps.68.20181825
    [11] 周旭聪, 石尚, 李飞, 孟庆田, 王兵兵. 利用双色激光场下域上电离谱鉴别H32+ 两种不同分子构型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200013
    [12] 张继业, 张建伟, 曾玉刚, 张俊, 宁永强, 张星, 秦莉, 刘云, 王立军. 高功率垂直外腔面发射半导体激光器增益设计及制备. 物理学报, 2020, 69(5): 054204. doi: 10.7498/aps.69.20191787
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  252
  • PDF下载量:  109
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-25
  • 修回日期:  2017-04-20
  • 刊出日期:  2017-05-20

基于大基模体积的10 mJ飞秒钛宝石激光再生放大器

    基金项目: 

    国家重大科学仪器设备开发专项基金(批准号:2012YQ12004701)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB922401)和国家自然科学基金(批准号:11474002,11674386)资助的课题.

摘要: 文章报导了基于大基模体积的高能量飞秒钛宝石激光再生放大器的设计与实验研究,在重复频率10 Hz、抽运能量60 mJ的激励下,得到了单脉冲能量17.4 mJ的种子脉冲放大结果,压缩后的脉冲宽度为40.6 fs,能量为13.9 mJ.借助于此大基模体积再生腔,仅增加一级多通放大,实现了峰值功率达1.9 TW飞秒激光脉冲输出.结果表明,大模体积再生放大不仅降低了后续放大对抽运能量的要求,也可以单独压缩实现再生腔直接输出10 mJ量级的飞秒激光脉冲,是大能量高峰值功率飞秒激光系统的优质前端.

English Abstract

参考文献 (41)

目录

    /

    返回文章
    返回