近日，中科院上海光機所邵建達研究員、晉云霞研究員團隊在介質(zhì)型脈沖壓縮光柵領域取得新進展。相關成果以“All- and mixed-dielectric grating for Nd:glass-based high-energy pulse compression”為題發(fā)表于High Power Laser Science and Engineering。 <1#v}epD#  
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超強超短激光領域正處于取得重大突破和開拓應用的關鍵階段，強激光裝置已然成為各大科學中心必備的支撐平臺，有望為激光聚變、粒子加速、阿秒科學（2023年諾貝爾物理學獎）、強場量子電動力學等重大前沿領域驅(qū)動變革性技術�；�于啁啾脈沖放大（CPA，2018年諾貝爾物理學獎）技術的大口徑釹玻璃窄帶增益大能量激光裝置是目前最為主流的一類高功率光源，而光柵壓縮器是其功率持續(xù)提升的瓶頸模塊。自21世紀以來，介質(zhì)型壓縮光柵報道零散，且可用光柵的通量閾值也已經(jīng)接近極限。系統(tǒng)性探索介質(zhì)型光柵高效率解、尋求高閾值設計、有效利用大口徑光柵的制造能力，是最大化光柵表面能量負載能力的核心問題。研究團隊在前期低線密度偏振無關全介質(zhì)光柵的成功研制【Optics. Letters 42, 4016-4019 (2017)】及首次提出TM偏振全介質(zhì)光柵閾值優(yōu)越性的基礎上【Applied Physics Letters 120, 113502 (2022)】，首次揭示了介質(zhì)型光柵的整套設計范式，發(fā)現(xiàn)并闡明TM偏振結合小使用角帶來的光柵能量負載的新思路。 n|`L>@aw,  
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本研究中，研究團隊在設計上揭示了介質(zhì)型光柵設計范式，定義了三個高效率光柵解區(qū)域，分別為穩(wěn)區(qū)、異常區(qū)和湍區(qū)，相應的光柵構型為高色散大入射角型、低色散大偏離角型、低色散帶方位角型�；�于上述設計范式，以最小光柵內(nèi)部電場增強（EFI）值為標準，示范了1740 g/mm-TE和1810 g/mm-TM超低EFI設計、1250 g/mm-TE大偏離角設計、1150 g/mm-TE+TM偏振無關設計，首次基于電場增強和口徑提出了二者共同作用的能量縮放因子的表達式，將其應用對比上述四套設計范例與SG-II、PETAL、NIF-ARC采用的介質(zhì)光柵方案的縮放因子來表征光柵表面的能量負載能力，揭示出TM偏振結合小使用角帶來的光柵壓縮器能量負載的優(yōu)勢。未來，本團隊提出的介質(zhì)型光柵設計范式、TM偏振合小使用角的壓縮器方案及無拼縫米級光柵技術路線將持續(xù)服務于我國大激光裝置建設。 |eT?XT<=o