研究目的
研究单晶薄片放大器在不同脉冲重复频率下超短脉冲激光系统中的性能表现。
研究成果
所实现的最大平均输出功率为240瓦，并在1兆赫至40兆赫的脉冲重复频率范围内得以保持。只要不超过脉冲能量损伤阈值，该放大器在较大范围内展现出输出功率与种子功率及脉冲重复频率无关的特性。
研究不足
较低的脉冲重复频率（PRF）受限于可能对晶体造成的损伤，而较高的脉冲重复频率则受限于种子源可提供的脉冲频率。
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019年6月23日至27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 可在多种脉冲重复频率下产生240W功率的双功能薄板超快放大器
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019年6月23日至27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 可在多种脉冲重复频率下产生240W功率的双功能薄板超快放大器
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8871824
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
超短脉冲（<100皮秒）激光系统的应用正以前所未有的速度发展。这些应用大致可分为两类：(a) 低脉冲重复频率（PRF）<1MHz，采用中等脉冲能量进行无热加工；(b) 高PRF >1MHz，利用较低脉冲能量实现高度局部化（且可控）的熔融。理想情况下，单一技术平台应能覆盖全部应用场景，同时提供必要的平均功率以实现生产目标。光纤系统特别适合平均功率扩展至千瓦级以上，同时保持优异的光束质量，尽管其峰值功率和脉冲能量受非线性效应限制[1]。因此，采用精心设计热管理方案（如薄盘、薄片和单晶光纤）的块状系统已成为超短脉冲系统功率与能量扩展的主流技术[2-5]。然而这些构型可能在频率、功率或能量方面存在局限。本文报道了一种采用新型集成预放大器/功率放大器架构的单晶薄片放大器研究成果，该架构克服了其他技术的诸多局限，同时实现了更紧凑的设备设计[6]。在不超过脉冲能量损伤阈值的条件下，输出功率基本不受种子功率和脉冲选取PRF影响，可适用于较宽频率范围。
作者：
Ben Fulford，Jason Lee，David Birkin
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