Tapered fiber er en potentiel kandidat til at levere højenergi, ultrahurtige lasere med høj strålekvalitet

Ultrahurtige lasere har fordelene ved høj tidsopløsning, høj energitæthed, bredbåndsspektrum osv. Ultrahurtige lasere med høj energi og høj spidseffekt er blevet brugt i vid udstrækning inden for industrielle områder og grænsevidenskab, såsom avanceret fremstilling, fotomedicin og ultrahurtig fysik .

Forskere ledet af prof. Pu Zhou og A./Prof. Can Li ved National University of Defense Technology (NUDT), Kina, er interesseret i ultrahurtige fiberlaserteknologier med høj effekt/energi. Fiberlasere har fordelene ved et fleksibelt og kompakt system, høj konverteringseffektivitet samt fremragende strålekvalitet.

Begrænset af det lille tilstandsfeltområde og den lange transmissionslængde, er pulsenergien og spidseffektskaleringen af ​​ultrahurtige fiberlasere betydeligt hæmmet af uønskede ikke-lineære effekter. Generelt er tærsklen for ikke-lineære effekter proportional med tilstandsfeltdiameteren (MFD).

Fiber-MFD'en kan dog ikke øges vilkårligt for at afbøde de ikke-lineære effekter, da indhold af højordenstilstand (HOM) ville dukke op og forringe outputstrålekvaliteten. Den tilspidsede fiber har en langsgående forøget kerne-/beklædningsdiameter, som har potentialet til at balancere de ikke-lineære effekter og strålekvaliteten.

Ved at kombinere en tilspidset, begrænset-doteret fiber og høj-ordens spredningskompensationsteknik har forskerne demonstreret et monolitisk CPA-system med høj energi og høj spidseffekt med næsten diffraktionsbegrænset strålekvalitet (M ² =1,20). Den maksimale pulsenergi på 126,3 μJ blev opnået efter pulskompression med en pulsvarighed på 401 fs og en spidseffekt på 207 MW, hvilket repræsenterer den højeste spidseffekt genereret fra en monolitisk fiberlaser, der nogensinde er rapporteret.

Værket med titlen "Monolithic tapered Yb-doped fiber chirped pulse amplifier levere 126 μJ og 207 MW femtosekund laser med næsten diffraktion-begrænset strålekvalitet" blev udgivet i Frontiers of Optoelectronics .

Flere oplysninger: Tao Wang et al., Monolitisk tilspidset Yb-doteret fiberkvidrende pulsforstærker, der leverer 126 μJ og 207 MW femtosekundlaser med næsten diffraktionsbegrænset strålekvalitet, Frontiers of Optoelectronics (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00087-y

Leveret af Frontiers Journals