Многоканальные кГц высокоэнергетические пикосекундные усилители с диодной накачкой серии APL4200

  • Пс усилители с диодной накачкой
  • До 8 выходных каналов с энергией импульса до 130 мДж в каждом
  • Длительность импульса 90 пс
  • Частота следования импульсов 1 кГц

Производитель EKSPLA

Описание

Усилители серии APL4200 разработаны для того, чтобы генерировать несколько пикосекундных импульсов с энергией до 130 мДж на выходе при частоте следования импульсов до 1 кГц. Короткая длительность импульса, отличная стабильность энергии от импульса к импульсу и превосходное качество пучка делают данные пикосекундные усилители хорошим инструментом для применения в таких областях, как накачка OPCPA, нелинейная оптика и прочее.

Усилители серии APL4200 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 на кГц частотах следования
  • Твердотельный усилитель с диодной накачкой
  • Охлаждение с помощью чиллера типа «вода-вода»
  • Низкая стоимость содержания
  • Удаленный контроль через ПК с драйверами LabView
  • Опциональная генерация высших гармоник (532 нм, 355 нм, 266 нм)

Области применения

  • Накачка многокаскадных OPCPA систем
  • Нелинейная оптика
  • Нелинейная спектроскопия

Характеристики

Модель APL4206
Основные характеристики 1)
Энергия импульса
Центральная длина волны 1064 нм
Энергия импульса До 8 каналов × ≥ 130 мДж
Стабильность энергии от импульса к импульсу 2) СКО ≤ 1.0%
Длительность импульса (по уровню FWHM) 90 ± 10 пс
Частота следования импульсов 1000 Гц
Спектральная ширина линии ≤ 1 см-1
Режим синхронизации Внешняя
Пространственный профиль пучка Плоская вершина
Расходимость пучка < 0.7 мрад
Диаметр пучка 3) ≈ 8 мм
Стабильность наведения пучка 2) СКО < 30 мкрад
Локальные флуктуации интенсивности 4) < ± 15%
Отклонение пространственных параметров между пучками ± 10%
Контраст пред-импульса 5) > 200:1
Контраст поляризации > 100:1
Поляризация Линейная, горизонтальная
Время прогрева < 30 мин
Физические характеристики
Габаритные размеры лазерной головки (Ш×Д×В) 1500 × 3000 × 400 мм  (предварительные)
Габаритные размеры источника питания (Ш×Д×В) 553 × 600 × 1200 мм, 1 блок
553 × 600 × 500 мм, 1 блок
Требования по эксплуатации
Потребление воды (макс. 20°C) < 20 л/мин
Рабочая температура 22 ± 2°C
Относительная влажность 20 – 80% (не конденсированный воздух)
Напряжение питания 208, 380 или 400 В перем. тока, трехфазное, 50/60 Гц
Энергопотребление < 22 кВА

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. Если не указано иное, все характеристики измерены на длине волны 1064 нм для опций –PLL и –internaloscillator.

2)Усредненное значение, полученное по импульсам, регистрируемым в течение 30 секунд.

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

4)Значение по усредненной интенсивности для 80% поперечного сечения пучка (или диаметра пучка по уровню 1/e2).

5)От пика к пику по отношению к остаточным импульсам.

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