上海光機(jī)所實(shí)現(xiàn)高諧波效率高填充系數(shù)的重頻皮秒紫外激光輸出

近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)獲得了脈沖能量91mJ、脈寬470ps的355nm激光脈沖，三倍頻轉(zhuǎn)換效率高達(dá)76%，這是目前已知的重頻皮秒固態(tài)激光器中實(shí)現(xiàn)的最高三倍頻轉(zhuǎn)換效率，相關(guān)成果發(fā)表于《高功率激光科學(xué)與工程》(High Power Laser Science and Engineering)。 {.`vs;U  
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高功率紫外激光在激光預(yù)處理、微納加工、量子光學(xué)和非線(xiàn)性光學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求。對(duì)于重頻亞納秒和皮秒紫外激光器來(lái)說(shuō)，由于缺乏精確的時(shí)空調(diào)制，三倍頻轉(zhuǎn)換效率通常低于50%。因此需要提高激光脈沖的時(shí)空填充系數(shù)，使激光脈沖在時(shí)間和空間上各點(diǎn)的功率密度保持一致，以提高三倍頻轉(zhuǎn)換效率。 SV4E0c>  
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文章中的紫外激光器由前端可編程種子源、光隔離系統(tǒng)、再生放大器（RA）、光束整形器、主放大系統(tǒng)（MA）、諧波轉(zhuǎn)換單元等部分組成。研究人員通過(guò)精確調(diào)控Nd:YAG激光器放大后基頻激光脈沖的時(shí)間波形和空間分布，以提高其時(shí)空填充系數(shù)。120mJ、100Hz的1064nm激光脈沖通過(guò)兩塊LBO晶體進(jìn)行三倍頻后獲得了脈沖能量為91mJ、脈寬470ps的355nm激光脈沖，三倍頻轉(zhuǎn)換效率高達(dá)76%，脈沖能量穩(wěn)定性在3小時(shí)優(yōu)于1.07%(RMS)，這是目前已知的重頻皮秒固態(tài)激光器中實(shí)現(xiàn)的最高三倍頻轉(zhuǎn)換效率。該激光器正在被上海光機(jī)所薄膜光學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用進(jìn)行DKDP晶體的亞納秒激光預(yù)處理研究。 vN}#Kc\  
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相關(guān)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)、上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)/技術(shù)帶頭人計(jì)劃、上海市市級(jí)科技重大專(zhuān)項(xiàng)、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)的支持。 .Cv6kgB@c  
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原文鏈接：https://doi.org/10.1017/hpl.2021.23