Le laser d'entraînement de photocathode est l'un des éléments clés du système de test de faisceau de la plate-forme de source de photons avancée (PAPS). Récemment, les chercheurs de l'Institut de physique des hautes énergies (IHEP) de l'Académie chinoise des sciences ont obtenu la puissance de sortie dépassant 116 W après l'amplificateur principal du laser. L'étude a été publiée dans Optique Express .

Les sources d'électrons avec photocathodes à commande laser sont largement utilisées dans les lasers à électrons libres (FEL) et les linacs à récupération d'énergie (ERL) en raison de leur faisceau à faible émittance et de leur longueur de paquet contrôlable. Afin d'obtenir des faisceaux d'électrons de meilleure qualité, diverses méthodes de mise en forme de faisceau laser sont couramment utilisées dans ce type de source d'électrons.

Cependant, en raison de la réflexion et de l'absorption par les cristaux de mise en forme, la perte d'énergie induite du faisceau laser peut atteindre 90 %. Cette perte d'énergie limite la puissance laser projetée sur la photocathode, et donc le courant moyen du faisceau d'électrons. Un moyen direct et efficace de surmonter ce problème consiste à fournir une puissance laser plus élevée pour le processus de mise en forme.

Dans cette étude, les chercheurs ont développé un système laser tout en fibre pour obtenir une puissance laser plus élevée, avec une fibre à cristal photonique dopée à l'ytterbium comme amplificateur principal.

Ce système a produit 116,2 W de puissance de sortie infrarouge moyenne et 39,4 W de puissance de sortie laser vert après multiplication de fréquence.

Les résultats de cette étude ouvrent la voie pour surmonter diverses difficultés dans la transmission à longue distance et obtenir des faisceaux d'électrons à courant élevé et de haute qualité.