Femtosecond System with Pulse Pumping of Seed Laser and Amplifier by Using a Single Power Unit
Open Access
- 19 March 2021
- journal article
- research article
- Published by Belarusian National Technical University in Devices and Methods of Measurements
- Vol. 12 (1), 23-29-29
- https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-1-23-29
Abstract
Уже на протяжении нескольких десятилетий развитие методов генерации сверхкоротких импульсов является самостоятельной актуальной научно-технической задачей. Идёт постоянное совершенствование как способов получения импульсов, так и методов их использования. Целью данной работы являлось исследование возможности реализации согласованной работы двух принципиально разных типов лазеров накачки фемтосекундного генератора и усилителя на одном одноламповом квантроне и создание на этой основе компактной мощной фемтосекундной лазерной системы с импульсной накачкой и одним силовым блоком. Осуществлена практическая реализация на одном квантроне с двумя активными элементами и одной лампой накачки двух типов импульсных лазеров (нано- и пикосекундного, работающих, соответственно, в режиме модулированной добротности и синхронизации мод). Получены требуемая синхронизация во времени момента формирования импульса накачки фемтосекундного усилителя и области квазистационарной генерации импульсов в выходном излучении фемтосекундного Ti:сапфирового генератора и необходимые взаимосогласованные энергетические параметры выходного излучения лазеров накачки фемтосекундного генератора и усилителя. На этой основе разработана компактная импульсная моноблочная лазерная система, способная обеспечить генерацию фемтосекундных импульсов длительностью 50–150 фс с энергией до 1 мДж и достаточно высокой частотой повторения импульсов (вплоть до 1 кГц, что определяется типом используемых квантрона и блока накачки). В лазерной системе использована компактная совмещённая схема стретчера-компрессора с одной общей дифракционной решёткой. Лазерные системы подобного типа, характеризуемые относительно низкой стоимостью за счёт использования одного силового блока питания для одновременной накачки усилителя и генератора, а также более низкими требованиями к качеству оптических элементов и условиям эксплуатации благодаря импульсному режиму работы, представляются достаточно практичными. Они могут найти применение как в научных исследованиях в области сверхскоростной кинетической спектроскопии и нелинейной оптике, так и в многочисленных технических приложениях, в частности в прецизионной обработке материалов, как оптические имитаторы воздействия тяжёлых заряженных частиц при проведении испытаний радиационной стойкости интегральных микросхем и электронных модулей.Keywords
This publication has 8 references indexed in Scilit:
- Green-diode-pumped femtosecond Ti:Sapphire laser with up to 450 mW average powerOptics Express, 2015
- Charge Transfer Process Determines Ultrafast Excited State Deactivation of Thioflavin T in Low-Viscosity SolventsThe Journal of Physical Chemistry A, 2010
- 8-fs pulses from a compact Er:fiber system: quantitative modeling and experimental implementationOptics Express, 2009
- Femtosecond pulse generation with a diode-pumped Yb^3+:YVO_4 laserOptics Letters, 2005
- Recent developments in compact ultrafast lasersNature, 2003
- Generation of 5-fs pulses and octave-spanning spectra directly from a Ti:sapphire laserOptics Letters, 2001
- Ultrashort-pulse lasersQuantum Electronics, 2001
- 60-fsec pulse generation from a self-mode-locked Ti:sapphire laserOptics Letters, 1991