Многоканальные кГц высокоэнергетические пикосекундные усилители с диодной накачкой серии APL4200

  • Разработка в соответствии с требованиями к накачке
  • До 8 выходных каналов с энергией импульса до 130 мДж или 2200 мДж в каждом
  • Длительность импульса 90 пс
  • Частота следования импульсов 10 Гц или 1 кГц

Производитель EKSPLA

Описание

Пикосекундные усилители серии APL4000 разработаны для накачки многокаскадных OPCPA систем. Они могут разрабатываться в соответствии с требованиями к накачке и иметь до восьми каналов с различными длинами волн, энергией, длительностью импульса, пространственным и временным профилями пучка, регулируемой задержкой.

Усилители серии APL4000 состоят из регенеративного усилителя и усилителей мощности и могут накачиваться как встроенным пикосекундным генератором, так и другими сверхбыстрыми лазерными системами. Во время усиления излучения из регенеративного усилителя используется пространственное формирование пучка и последующее усиление в двупроходных усилителях с термонаведенной компенсацией двулучепреломления. Такой дизайн позволяет получить на выходе гладкий пространственный профиль пучка без горячих точек. Низкий уровень деполяризации света позволяет осуществлять эффективную генерацию излучения на высших гармониках.

Для опциональной генерации высших гармоник (второй, третьей и четвертой) используются нелинейные LBO и/или BBO кристаллы с угловой подстройкой, установленные в специальные температурные держатели. Система оптического разделения гарантирует высокую спектральную чистоту излучения на гармониках, выводимых каждая в свой выходной порт.

Усилители данной серии имеют ряд дополнительных опций, которые расширяют их возможности. Например, частота следования импульсов и временные задержки импульсов могут быть привязаны как к внешнему ВЧ-источнику с помощью опции –PLL, так и к другим сверхбыстрым лазерным системам с опцией –FS.

Для удобства пользователя управление системой может осуществляться с помощью ПК через USBинтерфейс, как с помощью специализированной программы, так и с помощью драйверов LabView.

Отличительные особенности

  • Высокая энергия импульса частотах следования до 1 кГц
  • Доступно две версии по типоисполнению:

Модель APL4100 с ламповой накачкой: 8 каналов с энергией 2200 мДж

Модель APL4200 с диодной накачкой: 8 каналов с энергией 130 мДж

  • Каждый из каналов может быть оптимизирован под необходимые требования
  • Низкая стоимость содержания
  • Удаленный контроль через ПК с драйверами LabView
  • Опциональная генерация высших гармоник (532 нм, 355 нм, 266 нм)
  • Охлаждение с помощью чиллера типа «вода-вода»

Области применения

  • Накачка многокаскадных OPCPA систем
  • Нелинейная оптика
  • Нелинейная спектроскопия

Характеристики

Модель APL4100 APL4200
Основные характеристики 1), 2)
Центральная длина волны 1064 нм
Энергия импульса 3) До 8 каналов × ≥ 2200 мДж До 8 каналов × ≥ 130 мДж
Стабильность энергии от импульса к импульсу 4) СКО ≤ 1.5% СКО ≤ 1.0%
Длительность импульса (по уровню FWHM) 5) 90 ± 10 пс
Частота следования импульсов 6) 10 Гц 1 кГц
Пространственный профиль пучка Супергауссоида 7)
Диаметр пучка 8) ≈ 24 мм ≈ 8 мм
Расходимость пучка 9) < 0.5 мрад < 0.7 мрад
Стабильность наведения пучка 10) СКО < 60 мкрад СКО < 30 мкрад
Отклонение пространственных параметров между пучками ± 10%
Контраст пред-импульса > 200:1
Контраст поляризации > 100:1
Поляризация Линейная
Физические характеристики
Габаритные размеры лазерной головки (Ш×Д×В) 1000 × 6000 × 500 мм  (предварительные) 1500 × 3000 × 400 мм  (предварительные)
Габаритные размеры источника питания (Ш×Д×В) 550 × 600 × 1231 мм, 3 блока (предварительные) 553 × 600 × 1200 мм, 1 блок
553 × 600 × 500 мм, 1 блок
Требования по эксплуатации
Время прогрева < 45 мин < 30 мин
Потребление воды (макс. 20°C) < 25 л/мин, 2 бар < 20 л/мин, 2 бар
Рабочая температура 22 ± 2°C
Относительная влажность 20 – 80% (не конденсированный воздух)
Напряжение питания 11) 208, 380 или 400 В перем. тока, трехфазное, 50/60 Гц
Энергопотребление < 12 кВА < 22 кВА
Класс чистоты помещения ISO 7 или 10000 по стандарту U.S. Fed Std. 209 (5 VDI 2083, C GMP)
Вакуум Лучше чем 10-2 торр

1)В виду дальнейшего улучшения все характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Параметры, обозначенные как типичные/типовые, приведены для ознакомления – они отображают типовую производительность и могут отличаться для каждого вновь производимого лазера.

2)Если не указано иное, все характеристики измерены на длине волны 1064 нм.

3)Все каналы могут быть специально адаптированы к потребностям клиента и иметь различную длину волны, энергию, длительность импульса, пространственные и временные профили, регулируемую задержку.

4)Значение, полученное по импульсам, регистрируемым в течение 30 секунд.

5)Опционально длительность импульса может быть уменьшена до 20 пс. Уточняйте энергетические характеристики.

6)Должна быть указана при заказе. Уточняйте о возможности кастомных значений.

7)Пространственный профиль в виде супергауссоиды будет 6 – 11 порядка в ближнем поле. Уточняйте о других формах пространственного профиля.

8)Измерен по уровню 1/e2 на длине волны 1064 нм.

9)Полный угол, измеренный по уровню 1/e2 на длине волны 1064 нм.

10)Стабильность наведения пучка оценивается как перемещение центроида пучка в фокальной плоскости фокусирующего элемента.

11)Допустимы флуктуации напряжения в диапазоне от +10% до -15% от номинального значения..

Типовой профиль пучка усилителя

Рис. 1. Типовой профиль пучка усилителя модели APL4206 после оборачивающей линзовой системы.

53 W average power CEP-stabilized OPCPA system delivering 5.5 TW few cycle pulses at 1 kHz repetition rate
Related applications:  High Intensity Sources OPCPA Systems

Authors:  R. Budriūnas, T. Stanislauskas, J. Adamonis, A. Aleknavičius, G. Veitas, D. Gadonas, S. Balickas, A. Michailovas, A. Varanavičius

We present a high peak and average power optical parametric chirped pulse amplification system driven by diode-pumped Yb:KGW and Nd:YAG lasers running at 1 kHz repetition rate. The advanced architecture of the system allows us to achieve >53 W average power combined with 5.5 TW peak power, along with sub-220 mrad CEP stability and sub-9 fs pulse duration at a center wavelength around 880 nm. Broadband, background-free, passively CEP stabilized seed pulses are produced in a series of cascaded optical parametric amplifiers pumped by the Yb:KGW laser, while a diode-pumped Nd:YAG laser system provides multi-mJ pump pulses for power amplification stages. Excellent stability of output parameters over 16 hours of continuous operation is demonstrated.

Published: 2017.   Source: Optical Society of America | Vol. 25, No. 5 | 6 Mar 2017 | OPTICS EXPRESS 5799