Les lasers ultrarapides présentent les avantages d'une résolution temporelle élevée, d'une densité d'énergie élevée, d'un spectre à large bande, etc. Les lasers ultrarapides à haute énergie et puissance de crête élevée ont été largement appliqués dans les domaines industriels et scientifiques de pointe, tels que la fabrication de pointe, la photomédecine et la physique ultrarapide. .
Les chercheurs dirigés par le professeur Pu Zhou et A./Prof. Can Li, de l'Université nationale de technologie de la défense (NUDT), en Chine, s'intéresse aux technologies laser à fibre ultrarapides à haute puissance/énergie. Les lasers à fibre présentent les avantages d'un système flexible et compact, d'une efficacité de conversion élevée ainsi que d'une excellente qualité de faisceau.
Limitée par la petite zone de champ mode et la longue longueur de transmission, la mise à l’échelle de l’énergie d’impulsion et de la puissance de crête des lasers à fibre ultrarapides est considérablement entravée par des effets non linéaires indésirables. En général, le seuil des effets non linéaires est proportionnel au diamètre du champ de mode (MFD).
Cependant, le MFD de la fibre ne peut pas être arbitrairement augmenté pour atténuer les effets non linéaires, car des contenus en mode d'ordre élevé (HOM) émergeraient et détérioreraient la qualité du faisceau de sortie. La fibre conique a un diamètre de noyau/gaine augmenté longitudinalement, ce qui a le potentiel d'équilibrer les effets non linéaires et la qualité du faisceau.
En combinant une fibre dopée confinée effilée et une technique de compensation de dispersion d'ordre élevé, les chercheurs ont démontré un système CPA monolithique à haute énergie et puissance de crête élevée avec une qualité de faisceau presque limitée par la diffraction (M 2 =1,20). L'énergie d'impulsion maximale de 126,3 μJ a été obtenue après compression d'impulsion avec une durée d'impulsion de 401 fs et une puissance de crête de 207 MW, ce qui représente la puissance de crête la plus élevée générée par un laser à fibre monolithique jamais rapportée.
L'ouvrage intitulé "Amplificateur d'impulsions chirpé à fibre dopée à l'Yb conique monolithique délivrant un laser femtoseconde de 126 μJ et 207 MW avec une qualité de faisceau proche de la diffraction limitée" a été publié dans Frontiers of Optoelectronics .
Plus d'informations : Tao Wang et al, Amplificateur d'impulsions à fréquence variable à fibre dopée à l'Yb conique monolithique délivrant un laser femtoseconde de 126 μJ et 207 MW avec une qualité de faisceau presque limitée par la diffraction, Frontières de l'optoélectronique (2023). DOI :10.1007/s12200-023-00087-y
Fourni par Frontiers Journals
