Lasers ultrarrápidos têm as vantagens de alta resolução de tempo, alta densidade de energia, espectro de banda larga, etc. Lasers ultrarrápidos com alta energia e alta potência de pico têm sido amplamente aplicados em campos industriais e ciências de fronteira, como manufatura avançada, fotomedicina e física ultrarrápida. .



Pesquisadores liderados pelo Prof. Pu Zhou e A./Prof. Can Li, da Universidade Nacional de Tecnologia de Defesa (NUDT), China, está interessado em tecnologias de laser de fibra ultrarrápida de alta potência/energia. Os lasers de fibra têm as vantagens de um sistema flexível e compacto, alta eficiência de conversão e excelente qualidade de feixe.

Limitada pela área de campo de modo pequeno e pelo longo comprimento de transmissão, a energia de pulso e a escala de potência de pico dos lasers de fibra ultrarrápidos são significativamente prejudicadas por efeitos não lineares indesejados. Em geral, o limiar dos efeitos não lineares é proporcional ao diâmetro do campo modal (MFD).

No entanto, o MFD da fibra não pode ser aumentado arbitrariamente para mitigar os efeitos não lineares, pois o conteúdo do modo de alta ordem (HOM) surgiria e deterioraria a qualidade do feixe de saída. A fibra cônica tem um diâmetro de núcleo/revestimento aumentado longitudinalmente, o que tem o potencial de equilibrar os efeitos não lineares e a qualidade do feixe.

Ao combinar uma fibra cônica dopada confinada e uma técnica de compensação de dispersão de alta ordem, os pesquisadores demonstraram um sistema CPA monolítico de alta energia e alta potência de pico com qualidade de feixe quase limitada por difração (M ² =1,20). A energia máxima de pulso de 126,3 μJ foi obtida após compressão de pulso com duração de pulso de 401 fs e potência de pico de 207 MW, o que representa a maior potência de pico gerada a partir de um laser de fibra monolítica já relatado.

O trabalho intitulado "Amplificador de pulso chirped de fibra dopada com Yb cônico monolítico fornecendo laser de femtosegundo de 126 μJ e 207 MW com qualidade de feixe quase limitada por difração" foi publicado em Frontiers of Optoelectronics .

Mais informações: Tao Wang et al, Amplificador de pulso chirped de fibra dopada com Yb cônico monolítico que fornece laser de femtosegundo de 126 μJ e 207 MW com qualidade de feixe quase limitada por difração, Frontiers of Optoelectronics (2023). DOI:10.1007/s12200-023-00087-y
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