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

Gostaríamos de agradecer ao Prof. Ferenc Krausz pelas discussões e Najd Altwaijry por seu apoio à finalização do manuscrito. Este trabalho foi financiado pelo Centro de Aplicações Laser Avançadas (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>

Os autores não têm nada a divulgar.

A operação turn-key do oscilador é alcançada pelo ótimo gerenciamento de calor dos diferentes componentes do laser. A saída do oscilador é reproduzível diariamente, sem necessidade de alinhamento ou otimização extra. Além disso, a estabilidade de energia de impulso a pulso ea estabilidade espacial apontadora do laser de sementes cumprem as condições prévias para alcançar o funcionamento estável do amplificador regenerativo. Outras fontes de semente de baixa energia, como amplificadores de fibra, podem ser usadas para semear o amplificador. Neste estudo, utilizou-se um oscilador KLM de 2 μJ Yb: YAG fino para auxiliar a amplificação do amplificador regenerativo, reduzindo o crescimento das fases não-lineares acumuladas, uma vez que o número necessário de viagens de ida e volta é reduzido para a energia de sementes de maior entrada . Além disso, a maior energia de sementes influencia o processo de amplificação e reduz o estreitamento do ganho. A largura de banda espectral medida do impulso amplificadoEs para diferentes energias de sementes com uma potência de bomba fixa é mostrado na Figura 5c . A largura de banda espectral amplificada diminui para menores energias de sementes devido ao estreitamento do ganho. Para 10 pJ de energia de sementes, o laser opera no período de duplicação, e não é possível alcançar uma operação estável, mesmo aumentando o número de viagens de ida e volta. Além da otimização cuidadosa dos sistemas de refrigeração e da fonte de alimentação dos diodos, a operação do amplificador regenerativo em saturação desempenha um papel importante na estabilidade alcançada do amplificador. O fundamental ou o segundo harmônico do laser podem ser usados ​​para bombear um sistema OPCPA. Para SHG, as performances de um LBO e um BBO foram comparadas, pois oferecem alto coeficiente não linear e limiar de dano, apesar da maior distância espacial e da abertura disponível limitada no caso do BBO. Como o coeficiente não-linear de BBO é quase o dobro do LBO, um cristal mais curto é suficientePara atingir o limite de saturação para SHG ( Figura 6a ). Portanto, BBO é a escolha mais adequada, já que a fase não linear linear acumulada é menor 28 . As durações de pulso dos pulsos SH são caracterizadas experimentalmente em diferentes eficiências de conversão. Observou-se que, com altas eficiências de conversão, o espectro SHG é ampliado e uma fase espectral de ordem superior aparece ( Figura 6 ). Portanto, o caso B, com a eficiência de conversão de 70%, é escolhido onde o SH e os feixes fundamentais não convertidos mantêm excelente qualidade.

A geração de pulsos de laser de alta energia e poucos ciclos com alta taxa de repetição é de grande interesse para os campos aplicados, como attosecond science 1 , 2 , 3 , 4 e física de campo alto 5 , 6 , que podem se beneficiar diretamente Da disponibilidade de tais fontes. O OPCPA representa a rota mais promissora para alcançar energias de pulso elevadas e amplitudes de banda de amplificação amplas que suportam simultaneamente impulsos de poucos ciclos 1 . Até à data, OPCPA permite amplificação de banda larga ultra, o que gera impulsos de poucos ciclos 7 , 8 , 9 , 10 . No entanto, uma implementação modificada do esquema OPCPA, que usa pulsos de bomba curtos na escala de picoseconda, é promissora paraTornando esta abordagem escalável para energias de pulso ainda maiores e poderes médios no regime de poucos ciclos 1 , 11 , 12 . Devido à alta intensidade da bomba no OPCPA bombeado por pulso curto, o ganho de passagem única alta permite o uso de cristais muito finos para suportar grandes largura de banda de amplificação. Embora o OPCPA bombeado com pulso curto tenha muitas vantagens, a realização dessa abordagem está sujeita à disponibilidade de lasers especialmente adaptados para esse fim. Essas lâminas de bomba são necessárias para fornecer pulsos de picossegundo de alta energia com qualidade de feixe de quase difracção a taxas de repetição na faixa de kHz a MHz 13 , 14 , 15 . A introdução de lasers dopados com iterbério em geometrias diferentes, capazes de fornecer pulsos de laser de picosecond com alta energia e alta potência média, Estão prestes a mudar o estado atual do campo 1 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 . Yb: YAG tem boa condutividade térmica e uma longa vida útil do estado superior, e pode ser bombeada por laser de diodo com custo efetivo. Seu desempenho quando usado na geometria do disco fino é excelente devido ao resfriamento eficiente do meio de ganho para escalar simultaneamente o pico e a potência média. Além disso, a ocorrência de auto-focagem dentro do meio de ganho durante o processo de amplificação é suprimida devido à esbeltez do disco fino em comparação com outras geometrias de média de ganho, resultando em excelentes perfis temporais e espaciais dos pulsos amplificados. Combinar esse conceito com a CPA é promissor para gerar pulsos de picosegundo com centenas de milinholos de energia e centenasDe watts de potência média 19 , 20 . O objetivo deste trabalho é demonstrar um amplificador regenerativo de disco fino Yb: YAG com excelente performance diária como fonte adequada para bombeamento de OPCPAs 21 . Para atingir esse objetivo, este estudo emprega um oscilador de disco fino Yb: YAG 22 com vários microjogos de energia de pulso para semear o amplificador para minimizar a fase não linear linear acumulada durante o processo de amplificação. Este protocolo fornece a receita para a construção e operação do sistema a laser, que é descrito em outro lugar 21 . São apresentados detalhes sobre software de implementação e controle de componentes, e o processo de alinhamento do sistema é descrito.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<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

Este é um relatório sobre um amplificador regenerativo de 100 W, 20 mJ, 1 ps Yb: YAG de disco fino. Um microfone caseiro Yb: YAG, o oscilador bloqueado em modo Kerr-lens com desempenho turn-key e energia de pulso de nível microjolar é usado para semear o amplificador de pulso chirpado regenerativo. O amplificador é colocado em uma caixa hermética. Ele opera a temperatura ambiente e exibe operação estável a uma taxa de repetição de 5 kHz, com uma estabilidade de pulso a pulso inferior a 1%. Ao empregar um cristal de borato de bário beta de 1,5 mm de espessura, a freqüência da saída do laser é dobrada para 515 nm, com uma potência média de 70 W, o que corresponde a uma eficiência óptica a óptica de 70%. Esta performance superior torna o sistema uma fonte de bomba atrativa para amplificadores paramétricos ópticos de pulso-piloto na faixa espectral do infravermelho próximo e infravermelho médio. Combinando o desempenho turn-key e a estabilidade superior do amplificador regenerativo, o sistema facilita a geração de uma banda larga, CEP-stablesemente. Fornecer a semente e a bomba da amplificação paramétrica de pulsos paramétricos (OPCPA) de uma fonte laser elimina a demanda de sincronização temporal ativa entre esses pulsos. Este trabalho apresenta um guia detalhado para configurar e operar um amplificador regenerativo de disco fino Yb: YAG, baseado em amplificação de pulso chirpado (CPA), como fonte de bomba para um amplificador paramétrico de pulso polarizado.

<html> O oscilador entrega pulsos de 350 fs, 2 μJ, 25 W à taxa de repetição de 11 MHz, com uma estabilidade de pulso a pulso de 1% (rms) e flutuações apontadoras de feixe de menos de 0,6% ao longo de 1 h de medição ( Figura 4 ). <img alt="Figura 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig4.jpg" /> Figura 4 : Yb: YAG de disco fino, oscilador bloqueado pelo modo Kerr-lens. (A) O espectro (vermelho), o perfil recuperado temporais intensidade (azul), e o perfil espacial (inset) dos impulsos do oscilador. ( B ) Espectrógrafo SHG-FROG medido e recuperado do oscilador. Esta figura foi modificada de Fattahi et al. , Com permissão da referência 21 .&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. Os impulsos de semente são amplificados no amplificador regenerativo para 125 W enquanto são bombeados com um diodo acoplado de fibra CW a um comprimento de onda de 940 nm a 280 W, correspondendo a uma eficiência óptica-óptica de 47%. A estabilidade de pulso a pulso do amplificador é inferior a 1%, e o amplificador apresenta excelente estabilidade a longo prazo após 10 h de operação contínua. O feixe amplificado tem um excelente perfil espacial, com um M 2 de 1 (M 2 x = 1,08 e M 2 y = 1,07) e um excelente perfil temporal após compressão para 1 ps (em FWHM) ( Figura 5 ). <img alt="Figura 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig5.jpg" /> Figura 5 : Caracterização do amplificador regenerativoSaída e o efeito de redução de ganho. (A) A estabilidade do amplificador de potência média regenerativo após 10 horas de operação contínua. Inserção: ( a-1 ) Potência normalizada para o seu valor médio em uma janela de tempo de 0,5 h; (A -2 ) Perfil de feixe de saída do amplificador regenerativo. ( B ) Espectro de saída do amplificador (verde) e a intensidade temporal recuperada (azul) dos impulsos do laser a uma potência média de 100 W após o compressor de rede. ( C ) Energia de sementes versus largura de banda espectral (FWHM) da saída do amplificador e as viagens de ida e volta necessárias para a mesma potência média de saída a 300 W da potência da bomba. Esta figura foi modificada de Fattahi et al. , Com permissão da referência 21 . <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55717/55717fig5large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.</a> 25 . Foram considerados dois cristais diferentes com os seguintes parâmetros: 1) um triborato de lítio de tipo I, 6 mm de espessura (LBO), com um ângulo de correspondência de fase de 13,7 ° e um coeficiente não linear de 0,819 pm / V e 2) um BBO tipo I, de 3 mm de espessura com um ângulo de correspondência de fase de 23,4 ° e um coeficiente não linear de 2 pm / V 26 , 27 . 1-ps, pulsos de 20-mJ a 1.030 nm e uma intensidade de pico de 100 GW / cm 2 foram considerados como a entrada da simulação. Os resultados da simulação mostraram que o desempenho do BBO foi superior ao da LBO para SHG ( Figura 6 ). <img alt="Figura 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55717/55717fig6.jpg" /> Figura 6 : Geração de segunda harmônica. (A) Simulado SHG enoRgy para um cristal LBO de 6 mm de espessura e um cristal BBO de 3 mm de espessura. ( B ) eficiência de SHG experimental versus intensidade de pico da bomba de entrada em um cristal BBO de 1,5 mm de espessura usando 0,5 mJ (preto) e 20 mJ (verde) da saída do amplificador. ( C ) A intensidade espectral recuperada e ( d ) o atraso grupal das medidas XFROG para diferentes eficiências SHG correspondentes aos pontos A, B e C em (b). Esta figura foi modificada de Fattahi et al. , Com permissão da referência 21 . <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55717/55717fig6large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.</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

Um protocolo para a operação de uma fonte de bomba de amplificador de pulso paramétrico óptico de alta potência, de alta potência, de alta potência com base em um amplificador regenerativo de disco fino Yb: YAG é apresentado aqui.

20 mJ, 1 ps Yb: amplificador regenerativo de disco fino YAG

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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