上海光機(jī)所實(shí)現(xiàn)用于單周期艾瓦激光的超寬帶脈沖壓縮光柵
近期,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所邵建達(dá)研究員、晉云霞研究員團(tuán)隊(duì)和張江國(guó)家實(shí)驗(yàn)室李朝陽(yáng)研究員在超寬帶脈沖壓縮光柵領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)單周期脈沖壓縮需求,成功研制超400 nm寬帶金光柵,其在750-1150 nm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi)衍射效率大于90%,比現(xiàn)役金光柵帶寬提升近一倍,并且其研制口徑可進(jìn)一步推向米量級(jí)。相關(guān)成果以“400nm ultra-broadband gratings for near-single-cycle 100 Petawatt lasers”為題發(fā)表于《自然·通訊》。 拍瓦激光器的脈沖寬度從目前10-20個(gè)周期壓縮到單周期(3.3 fs)結(jié)合大能量的載入被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)艾瓦激光的未來。研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期深耕于寬帶高閾值脈沖壓縮光柵領(lǐng)域。在本項(xiàng)工作進(jìn)展中,超寬帶金光柵的仿真設(shè)計(jì)取得突破,引入方位角擴(kuò)展了設(shè)計(jì)和應(yīng)用自由度;實(shí)驗(yàn)上掌握了光柵槽形演化規(guī)律,發(fā)明了大底寬小尖角金光柵技術(shù)(專利號(hào):CN114879293B),成功研制1443 g/mm和1527 g/mm超400 nm寬帶金光柵(圖1)。如此寬帶和高閾值(優(yōu)于0.3J/cm2)的超寬帶光柵將在寬角非共線光參量啁啾脈沖放大系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵性作用,理論計(jì)算證明其足以支撐 4 fs 脈沖壓縮,可將實(shí)現(xiàn)百拍瓦需要的光柵口徑從米級(jí)縮減至半米級(jí)。 |