千瓦级平均功率皮秒激光器的发展与放大技术

"Scaling diode-pumped, high energy picosecond lasers to kilowatt average powers" 本文主要探讨了半导体泵浦的高能皮秒激光器在千瓦级平均功率下的扩展研究，尤其是在实现高重复频率和高能量脉冲方面的进展。文章中提到了一项关于低温Yb:YAG活性镜放大器的实验，该放大器能够在500 Hz的重复率下产生1.5焦耳的脉冲，对应的平均功率达到了0.75千瓦。经过压缩处理后，这些脉冲的持续时间缩短至约5皮秒，能量保持在1焦耳，平均功率提高到0.5千瓦。 高功率激光科学与工程领域的新成果，如这篇2018年的文章所示，正在推动皮秒激光技术的边界。低温操作的放大器不仅提高了激光系统的性能，还展示了其在高平均功率条件下的稳定性。低温环境有助于减少热效应，从而改善光束质量和放大效率。 文章详细介绍了这一高功率低温放大器的特性，包括波长相关的干涉测量，这是一项关键的光学表征技术，用于评估激光器的光束质量、相位稳定性和光学元件的性能。通过这些测量，研究人员能够全面理解激光系统的运行状态，并优化其性能。 此外，这项工作还涉及了皮秒激光器的放大、脉冲压缩技术和相关光学组件的设计，这些都是实现千瓦级平均功率的关键。半导体泵浦技术因其高效率和紧凑性而被广泛采用，但在高功率条件下，如何有效管理热负荷和防止损伤仍然是一个挑战。 文章作者团队来自科罗拉多州立大学的电气与计算机工程系、XUV Lasers Inc.以及物理学系，他们通过这项研究展示了在实际应用中扩展皮秒激光器功率潜力的可能性，这对于高能激光系统在工业加工、医学应用、科学研究及军事技术等领域具有重要意义。 这篇论文提供了关于如何克服技术障碍，将皮秒激光器提升到千瓦级平均功率的深入见解，为未来高功率激光技术的发展奠定了基础。通过创新设计和精密的实验，科研人员正逐步解锁这些系统在各种实际应用中的潜力。