上海光機(jī)所正負(fù)高色散鏡對(duì)研究取得進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】激光物質(zhì)有一個(gè)臨界功率，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)一直是激光放大的極限。啁啾鏡通過(guò)設(shè)計(jì)各層膜的厚度和材料(即折射率)，控制激光不同頻率成分在多層膜中穿透的深度，達(dá)到控制色散的目的，即啁啾放大技術(shù)。此技術(shù)使激光功率提高了1000倍到TW級(jí)，打破了近20年的激光峰值功率平臺(tái)期，并開創(chuàng)了超強(qiáng)超快激光技術(shù)的新時(shí)代。
高色散鏡具有高反射、高色散量以及高色散補(bǔ)償精度等優(yōu)點(diǎn)，已作為腔外脈沖壓縮元件應(yīng)用于啁啾脈沖放大系統(tǒng)中。而色散補(bǔ)償量更高以及帶寬更寬的高色散鏡，可以支撐脈寬更窄以及能量更高的脈沖輸出，有助于提高超快激光系統(tǒng)的輸出質(zhì)量。目前高色散鏡研究主要集中于負(fù)色散鏡，正色散鏡文章鮮有報(bào)道，而正負(fù)高色散鏡可分別作為脈沖展寬和壓縮元件應(yīng)用于啁啾脈沖放大系統(tǒng)中。
近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究人員在正負(fù)1000fs2高色散鏡對(duì)研究方面取得進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)提出了一種MGTI(Modified Gires-Tournois interferometer)鏡的高色散鏡初始結(jié)構(gòu)，即通過(guò)將兩個(gè)周期型對(duì)稱膜系取代標(biāo)準(zhǔn)GTI鏡的部分反射膜層，使G-T腔跟對(duì)稱膜系組成的對(duì)稱腔形成串聯(lián)形式，設(shè)計(jì)得到+1000fs2和-1000fs2@750-850nm高色散鏡。研究人員利用雙離子束濺射技術(shù)完成高色散鏡成功制備，結(jié)合分光光度計(jì)和白光干涉儀，完成其性能測(cè)試，驗(yàn)證了高色散鏡制備精度；采用脈沖模擬，驗(yàn)證了正負(fù)高色散鏡配對(duì)效果。該團(tuán)隊(duì)對(duì)正負(fù)高色散鏡在飛秒激光作用下?lián)p傷特殊開展了研究，解釋了飛秒作用下高色散鏡鼓包形成和發(fā)展過(guò)程。正負(fù)1000fs2高色散鏡將有望分別作為放大級(jí)和壓縮級(jí)應(yīng)用到啁啾脈沖放大系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)基于高色散鏡放大和壓縮的啁啾脈沖放大系統(tǒng)。
相關(guān)研究成果以Design, production, and characterization of a pair of positive and negative high dispersive mirrors for chirped pulse amplification systems為題發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》(Optics Express)上。
來(lái)源： 上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
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