Name: 20 mj, 1 ps yb:yag thin-disk regenerative amplifier
Uploaded: 2017-07-12T12:30:00
Duration: 10 min 17 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about 20 mJ, 1 ps Yb:YAG Thin-disk Regenerative Amplifier at JoVE.com

Nous tenons à remercier le Professeur Ferenc Krausz pour les discussions et Najd Altwaijry pour son soutien à la finalisation du manuscrit. Ce travail a été financé par le Centre for Advanced Laser Applications (CALA).

<ol>
	<li>Fattahi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Third-generation+femtosecond+technology.">Third-generation femtosecond technology.</a> Optica. 1 (1), 45-63 (2014).</li><li>Hentschel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attosecond+metrology.">Attosecond metrology.</a> Nature. 414 (6863), 509-513 (2001).</li><li>Cavalieri, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intense+1.5-cycle+near+infrared+laser+waveforms+and+their+use+for+the+generation+of+ultra-broadband+soft-x-ray+harmonic+continua.">Intense 1.5-cycle near infrared laser waveforms and their use for the generation of ultra-broadband soft-x-ray harmonic continua.</a> New J Phys. 9 (7), 242 (2007).</li><li>Schweinberger, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Waveform-controlled+near-single-cycle+milli-joule+laser+pulses+generate+sub-10+nm+extreme+ultraviolet+continua.">Waveform-controlled near-single-cycle milli-joule laser pulses generate sub-10 nm extreme ultraviolet continua.</a> Opt Lett. 37, 3573-3575 (2012).</li><li>Buck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+observation+of+laser-driven+electron+acceleration.">Real-time observation of laser-driven electron acceleration.</a> Nature Phys. 7 (7), 543-548 (2011).</li><li>Zhong, H., Karpowicz, N., Zhang, X. 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Lett. 40 (11), 2610-2613 (2015).</li><li>Schulz, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Yb:YAG+Innoslab+amplifier:+efficient+high+repetition+rate+subpicosecond+pumping+system+for+optical+parametric+chirped+pulse+amplification.">Yb:YAG Innoslab amplifier: efficient high repetition rate subpicosecond pumping system for optical parametric chirped pulse amplification.</a> Opt Lett. 36 (13), 2456-2458 (2011).</li><li>Roeser, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Millijoule+pulse+energy+high+repetition+rate+femtosecond+fiber+chirped-pulse+amplification+system.">Millijoule pulse energy high repetition rate femtosecond fiber chirped-pulse amplification system.</a> Opt Lett. 32 (24), 3495-3497 (2007).</li><li>Russbueldt, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=400+W+Yb:YAG+Innoslab+fs-amplifier.">400 W Yb:YAG Innoslab fs-amplifier.</a> Opt Express. 17 (15), 12230-12245 (2009).</li><li>Baumgarten, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=0.5+kHz+repetition+rate+picosecond+laser.">0.5 kHz repetition rate picosecond laser.</a> Opt Lett. 41 (14), 3339-3342 (2016).</li><li>Klingebiel, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=220mJ,+1+kHz+Picosecond+Regenerative+Thin-Disk+Amplifier.">220mJ, 1 kHz Picosecond Regenerative Thin-Disk Amplifier.</a> , (2015).</li><li>Nubbemeyer, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=1+kW,+200+mJ+picosecond+thin-disk+laser+system.">1 kW, 200 mJ picosecond thin-disk laser system.</a> Opt Lett. 42 (7), 1381-1384 (2017).</li><li>Fattahi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-power,+1-ps,+all-Yb:YAG+thin-disk+regenerative+amplifier.">High-power, 1-ps, all-Yb:YAG thin-disk regenerative amplifier.</a> Opt Lett. 41 (6), 1126-1129 (2016).</li><li>Brons, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+scaling+of+Kerr-lens+mode-locked+thin-disk+oscillators.">Energy scaling of Kerr-lens mode-locked thin-disk oscillators.</a> Opt Lett. 39 (22), 6442-6445 (2014).</li><li>Trebino, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+ultrashort+laser+pulses+in+the+time-frequency+domain+using+frequency-resolved+optical+gating.">Measuring ultrashort laser pulses in the time-frequency domain using frequency-resolved optical gating.</a> Rev Sci Instrum. 68 (9), 3277-3295 (1997).</li><li>Arisholm, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+numerical+methods+for+simulating+second-order+nonlinear+interactions+in+birefringent+media.">General numerical methods for simulating second-order nonlinear interactions in birefringent media.</a> J Opt Soc Am B. 14 (10), 2543-2549 (1997).</li><li>Zhang, D. X., Kong, Y. F., Zhang, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+parametric+properties+of+532-nm-pumped+beta-barium-borate+near+the+infrared+absorption+edge.">Optical parametric properties of 532-nm-pumped beta-barium-borate near the infrared absorption edge.</a> Opt Commun. 184 (5), 485-491 (2000).</li><li>Kato, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-tuned+90o+phase-matching+properties+of+LiB3O5.">Temperature-tuned 90o phase-matching properties of LiB3O5.</a> IEEE J Quant Electron. 30 (12), 2950-2952 (1994).</li><li>Fattahi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Third-generation femtosecond technology. , (2016).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à dévoiler.

L&#39;opération clé en main de l&#39;oscillateur est assurée par la gestion optimale de la chaleur des différents composants du laser. La sortie de l&#39;oscillateur est reproductible quotidiennement, sans besoin d&#39;alignement supplémentaire ou d&#39;optimisation. En outre, la stabilité de l&#39;impulsion-impulsion et la stabilité de pointage spatiale du laser à graines remplissent les conditions préalables à la réalisation d&#39;un fonctionnement stable de l&#39;amplificateur régénératif. D&#39;autres sources de graines à faible énergie, telles que des amplificateurs à fibres, peuvent être utilisées pour semer l&#39;amplificateur. Dans cette étude, on a utilisé un oscillateur KLM à faible épaisseur Yb: YAG de 2 μJ pour aider à l&#39;amplification de l&#39;amplificateur régénératif en réduisant la croissance des phases non linéaires accumulées, car le nombre requis de déplacements aller-retour est réduit pour l&#39;énergie de graines d&#39;entrée supérieure . De plus, l&#39;énergie de semences supérieure influence le processus d&#39;amplification et réduit le rétrécissement des gains. La largeur de bande spectrale mesurée de la pulsation amplifiéeEs pour différentes énergies de semences à une puissance de pompe fixe est représentée sur la figure 5c . La largeur de bande spectrale amplifiée diminue pour les énergies de graines inférieures en raison du rétrécissement des gains. Pour 10 pJ d&#39;énergie de graines, le laser opère pendant la période doublée, et il n&#39;est pas possible d&#39;atteindre un fonctionnement stable, même en augmentant le nombre de déplacements aller-retour. En plus de l&#39;optimisation soigneuse des systèmes de refroidissement et de l&#39;alimentation des diodes, le fonctionnement de l&#39;amplificateur régénératif à saturation joue un rôle majeur dans la stabilité de l&#39;amplificateur. La base ou la seconde harmonique du laser peuvent être utilisées pour pomper un système OPCPA. Pour SHG, les performances d&#39;un LBO et d&#39;un cristal BBO ont été comparées, car elles offrent un coefficient non linéaire élevé et un seuil de dégâts, en dépit d&#39;une plus grande distance spatiale et de l&#39;ouverture disponible limitée dans le cas de BBO. Comme le coefficient non linéaire de BBO est presque deux fois supérieur au LBO, un cristal plus court suffitPour atteindre la limite de saturation pour SHG ( Figure 6a ). Par conséquent, BBO est le choix le plus approprié, car la phase non linéaire accumulée est inférieure à 28 . Les durées d&#39;impulsion des impulsions SH sont caractérisées expérimentalement à différentes efficacités de conversion. On a observé qu&#39;à haute efficacité de conversion, le spectre SHG est élargi et une phase spectrale d&#39;ordre supérieur apparaît ( figure 6 ). Par conséquent, le cas B, avec l&#39;efficacité de conversion de 70%, est choisi là où le SH et les faisceaux fondamentaux non convertis conservent une excellente qualité.

La génération d&#39;impulsions laser à haute énergie et à quelques cycles à un taux de répétition élevé est d&#39;un grand intérêt pour les champs appliqués, tels que les sciences attosecondes 1 , 2 , 3 , 4 et la physique des champs 5 , 6 , qui bénéficient directement De la disponibilité de ces sources. L&#39;OPCPA représente la voie la plus prometteuse pour atteindre des énergies à impulsions élevées et de grandes largeurs de bande d&#39;amplification qui supportent simultanément des impulsions à quelques cycles 1 . À ce jour, OPCPA permet une amplification ultra-large bande, qui génère des impulsions à quelques cycles 7 , 8 , 9 , 10 . Cependant, une mise en œuvre modifiée du schéma OPCPA, qui utilise des impulsions de pompe courtes sur l&#39;échelle de picoseconde, est prometteuse pourRendant cette approche évolutive pour des énergies d&#39;impulsion encore plus élevées et des puissances moyennes dans le régime de quelques cycles 1 , 11 , 12 . En raison de l&#39;intensité élevée de la pompe dans l&#39;OPCPA à impulsion à impulsion courte, le gain à un seul passage permet l&#39;utilisation de cristaux très minces pour supporter de grandes largeurs de bande d&#39;amplification. Bien que l&#39;OPCPA pompé à impulsions courtes présente de nombreux avantages, la réalisation de cette approche est soumise à la disponibilité des lasers spécialement adaptés à cet effet. De tels émetteurs laser de pompes sont nécessaires pour délivrer des impulsions de picoseconde à haute énergie avec une qualité de faisceau faiblement diffraction à des taux de répétition dans la plage de kHz à MHz 13 , 14 , 15 . L&#39;introduction de lasers dopés à l&#39;ytterbium à différentes géométries, capables de délivrer des impulsions laser à la picoseconde à haute énergie et à une puissance moyenne élevée, Sont sur le point de changer l&#39;état actuel du champ 1 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 . Yb: YAG a une bonne conductivité thermique et une longue durée de vie de l&#39;état supérieur, et il peut être pompé par des lasers à diodes rentables. Sa performance lorsqu&#39;elle est utilisée dans la géométrie des disques minces est exceptionnelle en raison du refroidissement efficace du moyen de gain pour augmenter simultanément le pic et la puissance moyenne. En outre, l&#39;apparition d&#39;auto-focalisation à l&#39;intérieur du milieu de gain pendant le processus d&#39;amplification est supprimée en raison de la minceur du disque mince par rapport à d&#39;autres géométries de milieu de gain, ce qui donne lieu à d&#39;excellents profils temporels et spatiaux des impulsions amplifiées. La combinaison de ce concept avec CPA est prometteuse pour générer des impulsions de picoseconde avec des centaines de millijoules d&#39;énergie et des centainesDe watts de puissance moyenne 19 , 20 . Le but de ce travail est de démontrer un amplificateur régénérateur Yb: YAG à disque mince avec une performance quotidienne remarquable comme source appropriée pour le pompage des OPCPA 21 . Pour atteindre cet objectif, cette étude utilise un oscillateur à disque mince Yb: YAG 22 avec plusieurs microjoules d&#39;énergie impulsionnelle pour semer l&#39;amplificateur afin de minimiser la phase non linéaire accumulée pendant le processus d&#39;amplification. Ce protocole fournit la recette pour la construction et l&#39;exploitation du système laser, qui est décrit ailleurs 21 . Des détails sur les logiciels de mise en œuvre et de contrôle des composants sont présentés et le processus d&#39;alignement du système est décrit.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Electrooptics</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber-Coupled Diode Laser Module</td>
			<td>Dilas Diodenlaser GmbH</td>
			<td>M1F8H12-940.5-500C-IS11.34</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber-Coupled Diode Laser Module</td>
			<td>Laserline GmbH</td>
			<td>LDM1000-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Supply for Diode Laser</td>
			<td>Delta Elektronika B.V.</td>
			<td>SM 15-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Supply for Diode Laser</td>
			<td>Delta Elektronika B.V.</td>
			<td>SM 35-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse Picker&#39;s Driver</td>
			<td>Bergmann Messger&#228;te Entwicklung KG&#160;</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pockels Cell&#39;s Driver</td>
			<td>Bergmann Messger&#228;te Entwicklung KG&#160;</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse Picker&#39;s Driver Power Supply</td>
			<td>Bergmann Messger&#228;te Entwicklung KG&#160;</td>
			<td>PCD8m7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pockels Cell&#39;s Driver Power Supply</td>
			<td>Bergmann Messger&#228;te Entwicklung KG&#160;</td>
			<td>PCD8m7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delay Generator PCI</td>
			<td>Bergmann Messger&#228;te Entwicklung KG&#160;</td>
			<td>BME_SG08p</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Splitter Box</td>
			<td>Bergmann Messger&#228;te Entwicklung KG&#160;</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resonant Preamplifier</td>
			<td>Bergmann Messger&#228;te Entwicklung KG&#160;</td>
			<td>BME_P03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse Picker&#39;s crystal</td>
			<td>Castech Inc.</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>12*12*20 mm&#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pockels Cell&#39;s crystal</td>
			<td>Castech Inc.</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>12*12*20 mm&#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optics</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin-disk</td>
			<td>TRUMPF Scientific Lasers&#160;</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin-disk Head</td>
			<td>TRUMPF Scientific Lasers&#160;</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber</td>
			<td>Frank Optic Products GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber Objective</td>
			<td>Edmund Optics GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Faraday Isolator</td>
			<td>Electro-Optics Technology, Inc</td>
			<td>EOT.189.12231</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Faraday Rotator</td>
			<td>Electro-Optics Technology, Inc</td>
			<td>EOT.189.22040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stretcher&#39;s Grating 1</td>
			<td>Horiba Jobin Yvon GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>60*40*10 mm&#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stretcher&#39;s Grating 2</td>
			<td>Horiba Jobin Yvon GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>350*190*50 mm&#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compressor&#39;s Grating 1</td>
			<td>Plymouth Grating Laboratory, Inc.</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>40*40*16 mm&#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compressor&#39;s Grating 2</td>
			<td>Plymouth Grating Laboratory, Inc.</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>300*100*50 mm&#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (1030nm), flat, 0&#176;</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>108060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (1030nm), flat, 0&#176;</td>
			<td>Laseroptik GmbH</td>
			<td>B-09965, S-04484</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (1030nm), flat, 45&#176;</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>108063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (1030nm), flat, 45&#176;</td>
			<td>Laseroptik GmbH</td>
			<td>B-09966, S-04484</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (1030nm), curved</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 2&#34; (1030nm), flat, 0&#176;</td>
			<td>Laseroptik GmbH</td>
			<td>B-09965, S-05474</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 2&#34; (1030nm), flat, 45&#176;</td>
			<td>Laseroptik GmbH</td>
			<td>B-09966, S-05474</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin Film Polarizer (1030nm), 2&#34;</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>103930</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waveplate L/2 (1030nm)</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>106058</td>
			<td>&#216;=25mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waveplate L/4 (1030nm)</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>106060</td>
			<td>&#216;=25mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AR Window (1030nm), wedge</td>
			<td>Laseroptik GmbH</td>
			<td>B-00183-01, S-00988</td>
			<td>&#216;=38mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Output Coupler, 1&#34; (1030nm)</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>PR = 88 %</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-dispersion Mirror (1030nm)</td>
			<td>UltraFast Innovations GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>GDD = -3000 fs&#178;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens, 1&#34; (1030nm), Plano-Convex</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens, 1&#34; (1030nm), Plano-Concave</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens, 2&#34; (1030nm), Plano-Convex</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens, 2&#34; (1030nm), Plano-Concave</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (515nm), flat, 0&#176;</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>129784</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (515nm), flat, 0&#176;</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>042-0515-i0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (515nm), flat, 45&#176;</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>110924</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (515nm), flat, 45&#176;</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>042-0515</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (515nm), curved</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 1&#34; (515nm), curved</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 2&#34; (515nm), flat, 0&#176;</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>045-0515-i0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HR Mirror, 2&#34; (515nm), flat, 45&#176;</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>045-0515</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin Film Polarizer (515nm), 2&#34;</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>112544</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waveplate L/2 (515nm)</td>
			<td>Layertec GmbH</td>
			<td>112546</td>
			<td>&#216;=25mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens, 1&#34; (515nm), Plano-Convex</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens, 1&#34; (515nm), Plano-Concave</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kerr Medium</td>
			<td>Meller Optics, Inc.</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>Sapphire, 1mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BBO Crystal</td>
			<td>Castech Inc.</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>7*7*1.5 mm&#179;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harmonic Separator, 1&#34;, 45&#176;</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>042-5135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harmonic Separator, 2&#34;, 45&#176;</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>045-5135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver Mirror, 1&#34;, flat</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>PF10-03-P01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver Mirror, 1&#34;, curved</td>
			<td>Eksma Optics</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter - Absorptive Neutral Density</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>NE##A</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter - Reflective Neutral Density</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>ND##A</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter - Round Continuously Variable</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>NDC-50C-4M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter - Edgepass Filter (Longpass)</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>FEL####</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter - Edgepass Filter (Shortpass)</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>FES####</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wedge</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td>set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optomechanics &#38; Motion</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror Mount 1&#34; (small)</td>
			<td>S. Maier GmbH</td>
			<td>S1M4-##-1&#8221;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror Mount 1&#34; (large)</td>
			<td>S. Maier GmbH</td>
			<td>S3-##</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror Mount 1&#34;</td>
			<td>TRUMPF Scientific Lasers&#160;</td>
			<td>1&#34; adjustable&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror Mount 2&#34;</td>
			<td>S. Maier GmbH</td>
			<td>S4-##</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror Mount 2&#34;</td>
			<td>TRUMPF Scientific Lasers&#160;</td>
			<td>2&#34; adjustable&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotation Mount 1&#8221;</td>
			<td>S. Maier GmbH</td>
			<td>D25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotation Mount 1&#8221;</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>RSP1/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotation Mount 2&#8221;</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>RSP2/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision Rotation Stage</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>M-UTR120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Four-Axis Diffraction Grating Mount</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>DGM-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Translation Stage</td>
			<td>OptoSigma Corporation</td>
			<td>TADC-651SR25-M6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pockels cell stage</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>9082-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pockels Cell Holder</td>
			<td>Home-made</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Picomotor Controller/Driver Kit</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>8742-12-KIT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Picomotor Piezo Linear Actuators</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>8301NF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Picomotor Rotation Mount</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>8401-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand Control Pad</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>8758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light Analysis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beam Profiling Camera</td>
			<td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td>
			<td>SP620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beam Profiling Camera</td>
			<td>DataRay Inc.</td>
			<td>WCD-UCD23</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodiodes (solw)</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>DET10A/M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodiodes (fast)</td>
			<td>Alphalas GmbH</td>
			<td>UPD-200-SP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin-disk Camera</td>
			<td>Imaging Development Systems GmbH</td>
			<td>UI-2220SE-M-GL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Tektronix GmbH</td>
			<td>DPO5204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Teledyne LeCroy GmbH</td>
			<td>SDA 760Zi-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer</td>
			<td>Avantes</td>
			<td>AvaSpec-ULS3648-USB2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics, Inc</td>
			<td>HR4C1769</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics, Inc</td>
			<td>HR4C3762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics, Inc</td>
			<td>HR4D464</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics, Inc</td>
			<td>HR4D466</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Thermal Power Sensor</td>
			<td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td>
			<td>L50(150)A-PF-35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Thermal Power Sensor</td>
			<td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td>
			<td>FL500A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Thermal Power Sensor</td>
			<td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td>
			<td>3A-P-V1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power and Energy Meter</td>
			<td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td>
			<td>Vega</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Beam Stabilization System</td>
			<td>TEM-Messtechnik GmbH</td>
			<td>Aligna</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser M&#178; Measuring System</td>
			<td>Ophir Optronics Solutions Ltd</td>
			<td>M&#178;-200s</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FROG</td>
			<td>Home-made</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XFROG</td>
			<td>Home-made</td>
			<td>N/A, customized</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Miscellaneous</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooling Chiller</td>
			<td>H.I.B Systemtechnik GmbH</td>
			<td>6HE-000800-W-W-R23-2-DI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooling Chiller</td>
			<td>Termotek GmbH</td>
			<td>P201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooling Chiller</td>
			<td>Termotek GmbH</td>
			<td>P208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Safety Goggles</td>
			<td>Protect - Laserschutz GmbH</td>
			<td>BGU 10-0165-G-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infra-red Viewer</td>
			<td>FJW Optical Systems</td>
			<td>84499A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Viewing Card</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>VRC4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Viewing Card</td>
			<td>Thorlabs GmbH</td>
			<td>VRC5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Viewing Card</td>
			<td>Laser Components GmbH</td>
			<td>LDT-1064 BG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flowmeter</td>
			<td>KOBOLD Messring GmbH</td>
			<td>DTK-1250G2C34P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure Gauge</td>
			<td>KOBOLD Messring GmbH</td>
			<td>EN 837-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature Sensor</td>
			<td>KOBOLD Messring GmbH</td>
			<td>TDA-15H* ***P3M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WinLase Software</td>
			<td>Dr. C. Horvath &#38; Dr. F. Loesel</td>
			<td>WinLase Version 2.1 pro.</td>
			<td>Laser Cavity Software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

20 mj, 1 ps yb:yag thin-disk regenerative amplifier

Il s&#39;agit d&#39;un rapport sur un amplificateur régénérateur de 100 W, 20 mJ, 1 ps Yb: YAG en disque mince. Un Yb: YAG de petite taille, un oscillateur verrouillé en mode Kerr-lens avec une performance clé en main et une énergie impulsionnelle à niveau de microjolume est utilisé pour semer l&#39;amplificateur à impulsions chirpées régénératives. L&#39;amplificateur est placé dans un boîtier hermétique. Il fonctionne à température ambiante et présente un fonctionnement stable à un taux de répétition de 5 kHz, avec une impulsion à impulsion inférieure à 1%. En utilisant un cristal de borate de baryum bêta de 1,5 mm d&#39;épaisseur, la fréquence de la sortie laser est doublée à 515 nm, avec une puissance moyenne de 70 W, ce qui correspond à une efficacité optique à optique de 70%. Cette performance supérieure rend le système une source de pompe attrayante pour les amplificateurs paramétriques optiques à impulsions chirpées dans la gamme spectrale proche infrarouge et infrarouge moyen. En combinant la performance clé en main et la stabilité supérieure de l&#39;amplificateur régénératif, le système facilite la génération d&#39;un système à large bande, stable au CEPla graine. La fourniture de la semence et de la pompe de l&#39;amplification paramétrique optique à impulsions chirpées (OPCPA) à partir d&#39;une source laser élimine la demande de synchronisation temporelle active entre ces impulsions. Ce travail présente un guide détaillé pour la mise en place et l&#39;exploitation d&#39;un amplificateur régénérateur Yb: YAG en disque mince, basé sur l&#39;amplification des impulsions chirpées (CPA), en tant que source de pompe pour un amplificateur paramétrique optique à impulsions chirpées.

<html> L&#39;oscillateur délivre des impulsions de 350 fs, 2 μJ, 25-W au taux de répétition de 11 MHz, avec une impulsion-impulsion de 1% (rms) et des fluctuations de pointage de faisceau inférieures à 0,6% sur 1 h de mesure ( Figure 4 ). <img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig4.jpg" /> Figure 4 : Yb: YAG thin-disk, oscillateur verrouillé en mode Kerr-lens. (A) Le spectre (rouge), le profil d&#39;intensité temporelle récupérée (bleu), et le profil spatial (encart) des impulsions d&#39;oscillateur. ( B ) Spectrographie SHG-FROG mesurée et récupérée de l&#39;oscillateur. Ce chiffre a été modifié de Fattahi et al. , Avec la permission de la référence 21 .&gt; Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre. Les impulsions de graines sont amplifiées dans l&#39;amplificateur régénératif à 125 W tout en étant pompées avec une diode à fibre optique CW à une longueur d&#39;onde de 940 nm à 280 W, ce qui correspond à un rendement optique à optique de 47%. La stabilité de l&#39;impulsion à l&#39;impulsion de l&#39;amplificateur est inférieure à 1%, et l&#39;amplificateur présente une excellente stabilité à long terme après 10 heures de fonctionnement continu. Le faisceau amplifié a un excellent profil spatial, avec un M 2 de 1 (M 2 x = 1,08 et M 2 y = 1,07) et un excellent profil temporel après compression à 1 ps (à FWHM) ( Figure 5 ). <img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig5.jpg" /> Figure 5 : Caractérisation de l&#39;amplificateur régénératifLa sortie et l&#39;effet de réduction de gain. (A) La stabilité de l&#39;amplificateur régénératif puissance moyenne au bout de 10 h de fonctionnement continu. Insertion: ( a-1 ) Puissance normalisée à sa valeur moyenne dans une fenêtre temporelle de 0,5 h; (A -2 ) Profil de faisceau de sortie de l&#39;amplificateur régénératif. ( B ) Le spectre de sortie de l&#39;amplificateur (vert) et l&#39;intensité temporelle récupérée (bleu) des impulsions laser à une puissance moyenne de 100 W après le compresseur de réseau. ( C ) L&#39;énergie des semences par rapport à la bande passante spectrale (FWHM) de la sortie de l&#39;amplificateur et les déplacements aller-retour requis pour la même puissance moyenne de sortie à 300 W de la puissance de la pompe. Ce chiffre a été modifié de Fattahi et al. , Avec la permission de la référence 21 . <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55717/55717fig5large.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a> 25 . Deux cristaux différents avec les paramètres suivants ont été considérés: 1) un triborate de lithium de type I, 6 mm d&#39;épaisseur (LBO), avec un angle de concordance de phase de 13,7 ° et un coefficient non linéaire de 0,819 pm / V et 2) a BBO de type I, 3 mm d&#39;épaisseur avec un angle de correspondance de phase de 23,4 ° et un coefficient non linéaire de 2 pm / V 26 , 27 . Les impulsions de 1-ps, 20-mJ à 1 030 nm et une intensité maximale de 100 GW / cm 2 ont été considérées comme l&#39;entrée de la simulation. Les résultats de la simulation ont montré que la performance BBO était supérieure à celle du LBO pour SHG ( Figure 6 ). <img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig6.jpg" /> Figure 6 : Génération de deuxième harmonique. (A) Simulated SHG èneRgy pour un cristal LBO de 6 mm d&#39;épaisseur et un cristal BBO de 3 mm d&#39;épaisseur. ( B ) L&#39;efficacité SHG expérimentale par rapport à l&#39;intensité du pic de la pompe d&#39;entrée dans un cristal BBO de 1,5 mm d&#39;épaisseur utilisant 0,5 mJ (noir) et 20 mJ (vert) de la sortie de l&#39;amplificateur. ( C ) L&#39;intensité spectrale récupérée et ( d ) le retard de groupe des mesures XFROG pour différentes efficacités SHG correspondant aux points A, B et C dans (b). Ce chiffre a été modifié de Fattahi et al. , Avec l&#39;autorisation de la référence 21 . <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55717/55717fig6large.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a>

Watch this Scientific Journal Video about 20 mJ, 1 ps Yb:YAG Thin-disk Regenerative Amplifier at JoVE.com

20 mJ, 1 ps Yb:YAG Thin-disk Regenerative Amplifier

Un protocole pour le fonctionnement d&#39;une source de pompe à amplificateur à impulsions paramétriques paramétriques à haute énergie et haute puissance basée sur un amplificateur régénérateur à disque fin Yb: YAG est présenté ici.

20 mJ, 1 ps Yb: YAG amplificateur régénérateur à disque mince

This is a report on a 100 W, 20 mJ, 1 ps Yb:YAG thin-disk regenerative amplifier. A homemade Yb:YAG thin-disk, Kerr-lens mode-locked oscillator with ...

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