RU101277U1 - OPTICAL SYSTEM FOR FORMING LASER PULSES OF PIC AND NANOSECOND DURATION - Google Patents

OPTICAL SYSTEM FOR FORMING LASER PULSES OF PIC AND NANOSECOND DURATION Download PDF

Info

Publication number
RU101277U1
RU101277U1 RU2010133325/28U RU2010133325U RU101277U1 RU 101277 U1 RU101277 U1 RU 101277U1 RU 2010133325/28 U RU2010133325/28 U RU 2010133325/28U RU 2010133325 U RU2010133325 U RU 2010133325U RU 101277 U1 RU101277 U1 RU 101277U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
extender
laser
optical system
pulse
Prior art date
Application number
RU2010133325/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Васильевич Романов
Николай Николаевич Рукавишников
Сергей Валентинович Соколовский
Станислав Александрович Сухарев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2010133325/28U priority Critical patent/RU101277U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU101277U1 publication Critical patent/RU101277U1/en

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

1. Оптическая система для формирования лазерных импульсов, включающая установленный вдоль оптической оси по направлению распространения лазерного излучения оптический удлинитель, имеющий компенсацию пространственной дисперсии, отличающаяся тем, что вдоль оптической оси на выходе из оптического удлинителя размещен внешний отражающий оптический элемент, причем геометрия внешнего отражающего оптического элемента согласована с геометрией оптического удлинителя таким образом, чтобы обеспечить, по меньшей мере, двухпроходную схему прохождения лазерного излучения через оптический удлинитель. ! 2. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что оптический удлинитель построен на паре дифракционных решеток и компенсационном отражателе, а внешним отражающим оптическим элементом служит перпендикулярный уголковый отражатель. ! 3. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что в оптический удлинитель введен амплитудный транспарант. 1. An optical system for generating laser pulses, including an optical extender installed along the optical axis in the direction of laser radiation propagation, having spatial dispersion compensation, characterized in that an external reflective optical element is placed along the optical axis at the output of the optical extension, the geometry of the external reflective optical element is consistent with the geometry of the optical extender so as to provide at least a two-pass circuit for ozhdeniya laser radiation through the optical extension. ! 2. The optical system according to claim 1, characterized in that the optical extender is built on a pair of diffraction gratings and a compensation reflector, and the perpendicular angular reflector serves as the external reflective optical element. ! 3. The optical system according to claim 1, characterized in that an amplitude transparency is introduced into the optical extender.

Description

Полезная модель относится к области квантовой электроники, а именно, к лазерной технике, и может быть использована для формирования лазерных импульсов пико- и наносекундной длительности с заданной временной формой, а также может быть использована в современных лазерных установках, предназначенных для исследований в области управляемого термоядерного синтеза и взаимодействия светового излучения с веществом.The utility model relates to the field of quantum electronics, namely to laser technology, and can be used to generate laser pulses of picosecond and nanosecond durations with a given time shape, and can also be used in modern laser systems designed for research in the field of controlled thermonuclear synthesis and interaction of light radiation with matter.

В современных лазерных установках, предназначенных для исследований в области управляемого термоядерного синтеза и взаимодействия светового излучения с веществом, как правило, необходима заданная (профилированная) временная форма лазерного импульса на мишени [S.C.Burkhart, F.A.Penko «Temporal Pulse Shaping of Fiber-Optic Laser Beams», UCRL-LR-105821-96-2, pp.75-81; В.А.Малинов, В.Н.Чернов «Формирование лазерных импульсов дефлекторными кристаллами», Квантовая электроника, 1980 г., т.17, №5, стр.586-589; J.Wallace «Laser Pulse delivers ignition-sized punch», Laser Focus World, August 2003, pp.24-28; M.Shaw, W.Williams, R.House, C.Haynam «Laser performance operation-model», Optical Engineering, Vol.43, No. 12, December 2004, рр.2885-2895]: При этом желательно иметь возможность оперативного изменения временного профиля лазерного импульса при проведении экспериментов. Кроме того, для подавления поперечного вынужденного рассеяния Мандельштамма-Бриллюэна в большеапертурных оптических элементах на выходе установки и задействования ряда методик однородного облучения мишени (например - SSD - smoothing by spectral dispersion) необходим достаточно широкий, вплоть до единиц нанометров, спектральный состав излучения [J.К.Crane, R.B.Wilcox, N.W.Hopps, et al. «Integrated operations of the National Ignition Facility (NIF) optical pulse generation development system», SPIE Vol.3492, pp.100-111; A.Jolly, J.F.Gleyze, J.Luce, H,Coic, G.Deschaseaux «Front-end sources of the LIL-LMJ fusion lasers: progress report and prospects», Optical Engineering, Vol.42(5), pp.1427-1438 (May 2003)].In modern laser systems designed for research in the field of controlled thermonuclear fusion and the interaction of light radiation with matter, as a rule, a predetermined (profiled) temporal shape of the laser pulse on the target is required [SCBurkhart, FAPenko “Temporal Pulse Shaping of Fiber-Optic Laser Beams ", UCRL-LR-105821-96-2, pp. 75-81; V.A. Malinov, V.N. Chernov “The formation of laser pulses by deflector crystals”, Quantum Electronics, 1980, v.17, No. 5, pp. 566-589; J. Wallace, “Laser Pulse delivers ignition-sized punch,” Laser Focus World, August 2003, pp. 24-28; M.Shaw, W.Williams, R.House, C. Haynam "Laser performance operation-model", Optical Engineering, Vol. 43, No. 12, December 2004, pp. 2885-2895]: In this case, it is desirable to be able to quickly change the temporal profile of the laser pulse during the experiments. In addition, in order to suppress the transverse stimulated Mandelstamm-Brillouin scattering in large-aperture optical elements at the output of the setup and using a number of methods for uniform target irradiation (for example, SSD - smoothing by spectral dispersion), a sufficiently broad spectral composition of radiation [up to several nanometers] is necessary [J. K. Crane, RBWilcox, NWHopps, et al. “Integrated operations of the National Ignition Facility (NIF) optical pulse generation development system”, SPIE Vol.3492, pp. 100-111; A. Jolly, JF Gleyze, J. Luce, H, Coic, G. Deschaseaux “Front-end sources of the LIL-LMJ fusion lasers: progress report and prospects”, Optical Engineering, Vol. 42 (5), pp. 1427 -1438 (May 2003)].

Эти требования на установках NIF, LMJ и OMEGA реализуются путем временного профилирования и фазовой модуляции лазерного импульса в стартовой системе [R.B.Wilcox, B.M.Van Wonterghem, S.C.Burkhart, J.M.Davin «Multiple-Beam Pulse Shaping and Preamplification», Proceedings of the I.A.E.A. technical committee meeting on drivers for inertial confinement fusion, Paris, France, November 14-18, 1994, p.91-100; S.C.Burkhart, R.J.Beach, J.H.Crane, et al. «The National Ignition Facility Front-End Laser System», First Annual International Conference on Solid State Lasers for Application to Inertial Confinement Fysion. 31 May-2 June 1995, Monterey, California, SPIE Proceedings Series, V.2633, pp.48-58; «The OMEGA Laser Pulse-Shaping System», LLE 1995 Annual Report, pp.56-61; «A High-Bandwith Electrical-Waveform Generator Based on Aperture-Coupled Striplines for OMEGA Pulse-Shaping Applications», LLE Review, Vol.73, October-December 1997, pp.1-5]. Разработанные для этих установок фазовые и амплитудные модуляторы базируются на специфических интегрально-оптических устройствах и средствах их управления.These requirements are implemented at NIF, LMJ, and OMEGA installations by temporarily profiling and phase modulating a laser pulse in a starter system [R.B. Wilcox, B.M. Van Wonterghem, S.C. Burkhart, J.M. Davin "Multiple-Beam Pulse Shaping and Preamplification", Proceedings of the I.A.E.A. technical committee meeting on drivers for inertial confinement fusion, Paris, France, November 14-18, 1994, p.91-100; S.C. Burkhart, R.J. Beach, J.H. Crane, et al. “The National Ignition Facility Front-End Laser System,” First Annual International Conference on Solid State Lasers for Application to Inertial Confinement Fysion. 31 May-2 June 1995, Monterey, California, SPIE Proceedings Series, V.2633, pp. 48-58; “The OMEGA Laser Pulse-Shaping System”, LLE 1995 Annual Report, pp. 56-61; “A High-Bandwith Electrical-Waveform Generator Based on Aperture-Coupled Striplines for OMEGA Pulse-Shaping Applications”, LLE Review, Vol.73, October-December 1997, pp.1-5]. The phase and amplitude modulators developed for these installations are based on specific integrated optical devices and their controls.

Недостатки и отличия этих фазовых и амплитудных модуляторов с интегрально-оптическими устройствами управления от предлагаемой оптической системы в самом принципе получения требуемого импульса и в его параметрах. Эти устройства вырезают, посредством электронного управления из исходного импульса длительностью несколько десятков наносекунд со спектральной шириной 10-2 нм, импульс требуемой длительности в несколько наносекунд. В итоге эти устройства позволяют формировать импульсы с минимальной длительностью в несколько наносекунд, с минимальной крутизной фронтов порядка одной наносекунды и с фиксированной шириной спектра, равной ширине спектра исходного лазерного импульса.The disadvantages and differences of these phase and amplitude modulators with integrated optical control devices from the proposed optical system in the very principle of obtaining the desired pulse and its parameters. These devices cut out, by electronic control, an initial pulse of several tens of nanoseconds with a spectral width of 10 -2 nm, a pulse of the required duration of several nanoseconds. As a result, these devices make it possible to generate pulses with a minimum duration of several nanoseconds, with a minimum steepness of the fronts of the order of one nanosecond, and with a fixed spectrum width equal to the spectrum width of the initial laser pulse.

В современных проектируемых лазерных установках HiPER и др. [http://www.hiper.org] на каналах со сверхкороткой длительностью импульса используется принцип растяжения и сжатия широкополосного лазерного излучения на оптических системах, основанных на отражательных дифракционных решетках. Системы схематично состоят из задающего генератора, излучающего спектрально-ограниченные импульсы субпикосекундной длительности, удлинителя лазерного импульса (оптический удлинитель), тракта усиления и сжимателя лазерного импульса (компрессора).The modern laser systems HiPER et al. [Http://www.hiper.org] on channels with ultrashort pulse durations use the principle of stretching and compression of broadband laser radiation on optical systems based on reflective diffraction gratings. Systems schematically consist of a master oscillator emitting spectrally limited pulses of subpicosecond duration, a laser pulse extender (optical extender), an amplification path, and a laser pulse compressor (compressor).

Необходимость в оптическом удлинителе и компрессоре возникает из-за невозможности усиления такого сверхкороткого импульса до плотности энергии >1 Дж/см2, типичной для усилителей на Nd стекле. Это связанно с низкой лучевой прочностью оптических материалов и покрытий при такой короткой длительности импульса (εразр.≤0,5 Дж/см2) и самофокусировкой в оптических элементах усилительного тракта, которая при высоких интенсивностях приводит к «схлопыванию» светового пучка и разрушению оптики.The need for an optical extender and compressor arises from the impossibility of amplifying such an ultrashort pulse to an energy density> 1 J / cm 2 typical of amplifiers on Nd glass. This is due to the low radiation resistance of the optical materials and coatings with such a short pulse duration (ε bit ≤0.5 J / cm 2 ) and self-focusing in the optical elements of the amplification path, which at high intensities leads to the “collapse” of the light beam and the destruction of optics .

Особенностью устройств растяжения импульса установок типа HiPER со сверхкороткой длительностью импульса является следующее. Длительность растянутого импульса в оптическом удлинителе установки не превышает 1-2 нс и жестко привязана к геометрии устройства, т.е. чтобы ее изменить, нужно изменить внешние габариты устройства и перенастроить все элементы заново. Все устройства растяжения в установках такого типа используются только на один проход. Кроме того, внутри них отсутствуют какие либо транспаранты, обеспечивающие возможность селекции спектральной амплитуды лазерного импульса, т.к. главным критерием работы этих устройств является максимальное сохранение ширины первоначального спектра. Поэтому система ограничена в возможностях управления параметрами импульса.A feature of the pulse extension devices of HiPER-type installations with ultra-short pulse duration is the following. The duration of the stretched pulse in the optical extension of the installation does not exceed 1-2 ns and is rigidly tied to the geometry of the device, i.e. to change it, you need to change the external dimensions of the device and reconfigure all the elements again. All traction devices in installations of this type are used only for one pass. In addition, there are no banners inside them that make it possible to select the spectral amplitude of the laser pulse, because The main criterion for the operation of these devices is the maximum preservation of the width of the initial spectrum. Therefore, the system is limited in the ability to control the parameters of the pulse.

Известна организованная на базе оптического удлинителя система для формирования крутого переднего фронта у субпикосекундных лазерных импульсов, применяемых для возбуждения фотокатодов высокоскоростных радиоустройств [S.Cialdi, C.Vicario, M.Petrarca, P.Musumeci «Simple scheme for ultraviolet time-pulse shaping», Applied Optics, Vol.46, No.22, 1 August 2007, pp.4959-4962.]. В данной системе внутри оптического удлинителя, имеющего компенсацию пространственной дисперсии, расположен непрозрачный транспарант. Особенность системы в том, что оптический удлинитель работает на один проход. Это приводит к тому, что при реализации отсутствует возможность изменения длительности выходного импульса и оперативного управления временной формой лазерного импульса без перенастройки всей схемы оптического удлинителя.Known organized on the basis of an optical extender system for the formation of a steep leading edge of subpicosecond laser pulses used to excite photocathodes of high-speed radio devices [S. Cialdi, C. Vicario, M. Petrarca, P. Musumeci "Simple scheme for ultraviolet time-pulse shaping", Applied Optics, Vol. 46, No.22, 1 August 2007, pp. 4959-4962.]. In this system, an opaque transparency is located inside an optical extender having spatial dispersion compensation. The peculiarity of the system is that the optical extension cable works in one pass. This leads to the fact that during implementation there is no possibility of changing the duration of the output pulse and the operational control of the temporal shape of the laser pulse without reconfiguring the entire optical extender circuit.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности оперативного управления временной формой, а также шириной спектра, амплитудным профилем и спектральной фазой лазерного импульса без изменения внешних габаритов всей системы.The technical result of the utility model is the possibility of operational control of the temporal shape, as well as the width of the spectrum, the amplitude profile and the spectral phase of the laser pulse without changing the external dimensions of the entire system.

Данный технический результат достигается тем, что в отличие от известной оптической системы для формирования лазерных импульсов, включающей установленный вдоль оптической оси по направлению распространения лазерного излучения оптический удлинитель, имеющий компенсацию пространственной дисперсии, в предложенной системе вдоль оптической оси на выходе из оптического удлинителя размещен внешний отражающий оптический элемент, причем геометрия внешнего отражающего оптического элемента согласована с геометрией оптического удлинителя таким образом, чтобы обеспечить, по меньшей мере, двухпроходную схему прохождения лазерного излучения через оптический удлинитель.This technical result is achieved in that, in contrast to the known optical system for generating laser pulses, including an optical extender installed along the optical axis in the direction of propagation of the laser radiation, having spatial dispersion compensation, an external reflector is placed along the optical axis at the exit of the optical extender in the proposed system an optical element, wherein the geometry of the external reflective optical element is consistent with the geometry of the optical extension in such a way as to provide at least a two-pass scheme for the passage of laser radiation through an optical extender.

В конкретном варианте реализации система может представлять следующее: оптический удлинитель построен на паре дифракционных решеток и компенсационном отражателе, а внешним отражающим оптическим элементом служит перпендикулярный уголковый отражатель. Кроме того, в оптический удлинитель может быть введен амплитудный транспарант.In a specific embodiment, the system may represent the following: an optical extender is built on a pair of diffraction gratings and a compensation reflector, and a perpendicular angular reflector serves as the external reflective optical element. In addition, amplitude transparency can be introduced into the optical extension.

То есть, сущность полезной модели заключается в том, что система формирования лазерных импульсов содержит оптический удлинитель и на его выходе согласованный с оптическим удлинителем отражающий элемент, который регулирует количество проходов через оптический удлинитель. При этом внутри оптического удлинителя может быть дополнительно установлен транспарант, позволяющий модулировать амплитуду импульса. При каждом прохождении оптической системы формирования импульс растягивается во времени, что позволяет получать на ее выходе, на порядок большую длительность амплитудно-профилированных лазерных импульсов, чем в однопроходном оптическом удлинителе.That is, the essence of the utility model lies in the fact that the system for generating laser pulses contains an optical extender and, at its output, a reflecting element coordinated with the optical extender that controls the number of passes through the optical extender. In this case, a transparency can be additionally installed inside the optical extender, which allows modulating the pulse amplitude. With each passage of the optical system of formation, the pulse is stretched in time, which makes it possible to obtain at its output an order of magnitude longer duration of amplitude-profiled laser pulses than in a single-pass optical extender.

В результате реализации предлагаемая полезная модель позволяет создать оптическую систему, обеспечивающую (при неизменной ее геометрии и при регулировке только количества проходов лазерного излучения и ширины спектра излучения), возможность получать лазерные спектрально-упорядоченные импульсы с требуемой амплитудой и длительностью от нескольких десятков пикосекунд до нескольких десятков наносекунд и с заданной шириной и амплитудой спектра с помощью встроенных в нее пассивных устройств.As a result of the implementation, the proposed utility model allows one to create an optical system that ensures (with its geometry unchanged and only the number of passes of the laser radiation and the width of the radiation spectrum adjusted) that can produce laser spectrally ordered pulses with the required amplitude and duration from several tens of picoseconds to several tens nanoseconds and with a given width and amplitude of the spectrum using the passive devices built into it.

При этом важно, что в предлагаемой оптической системе схема оптического удлинителя значения не имеет, главное, чтобы на выходе оптического удлинителя отсутствовала пространственная дисперсия у лазерного импульса. Оптический удлинитель может быть построен на одной или нескольких дифракционных решетах, на призмах или их комбинации, без применения или с применением одного или нескольких отражателей или линз.It is important that in the proposed optical system the optical extender circuit does not matter, the main thing is that there is no spatial dispersion of the laser pulse at the output of the optical extender. An optical extension can be built on one or more diffraction gratings, on prisms or a combination thereof, without or using one or more reflectors or lenses.

На фиг. изображена принципиальная схема предлагаемой оптической системы, где оптический удлинитель, выделенный пунктирной линией, образован двумя дифракционными решетками 1 и компенсационным отражателем 2, 3 - амплитудный транспарант, 4 - внешний отражающий оптический элемент.In FIG. shows a schematic diagram of the proposed optical system, where the optical extender, highlighted by a dashed line, is formed by two diffraction gratings 1 and a compensation reflector 2, 3 is an amplitude transparency, 4 is an external reflective optical element.

Покажем, каким образом достигается указанный выше технический результат.We show how the above technical result is achieved.

Принцип действия оптического удлинителя впервые описан в статье «Optical Pulse Compression With Diffraction Gratings» Treacy Edmond В., IЕEE Journal of Quantum Electronics, vol.5, pp.454, 1969, базовые положения которой лежат в основе реализации заявляемой системы.The principle of the optical extender is first described in the article “Optical Pulse Compression With Diffraction Gratings” by Treacy Edmond B., IEEE Journal of Quantum Electronics, vol.5, pp.454, 1969, the basic provisions of which underlie the implementation of the inventive system.

Оптический удлинитель в предлагаемой оптической системе (фиг.), обладающий групповой (временной) дисперсией, построен на основе двух дифракционных решеток 1. Для компенсации пространственной дисперсии применен компенсационный отражатель 2. Отражатель 2 направляет излучение обратно через дифракционные решетки в горизонтальной плоскости (см. фиг. вид сверху), а в вертикальной немного смещает его (см. фиг. вид сбоку) относительно первоначального направления распространения излучения для того чтобы на выходе оптического удлинителя можно было разделить входное и выходное лазерное излучение (см. фиг. Вход 1 и Выход 1).The optical extender in the proposed optical system (Fig.), Having group (temporary) dispersion, is built on the basis of two diffraction gratings 1. To compensate for spatial dispersion, a compensation reflector 2 is used. Reflector 2 directs radiation back through the diffraction gratings in the horizontal plane (see Fig. . top view), and in the vertical it slightly shifts it (see Fig. side view) relative to the initial direction of radiation propagation so that the output of the optical extender can divide the input and output of laser radiation (see. FIG. 1 and Sign Out 1).

В оптическом удлинителе, изображенном на фиг., более длинноволновые компоненты λ1 лазерного импульса проходят более длинные пути, чем короткие λ2 и, следовательно, одни относительно других приобретают задержку во временив. Амплитудный транспарант 3, установленный в оптическом удлинителе, позволяет модулировать частотный спектр и спектральную фазу в зависимости от своей настройки.In the optical extender shown in Fig., The longer-wavelength components λ1 of the laser pulse travel longer paths than the shorter λ2 and, therefore, acquire a time delay relative to the others. Amplitude transparency 3, installed in the optical extender, allows you to modulate the frequency spectrum and the spectral phase depending on its setting.

Для того чтобы пропускать луч через оптический удлинитель несколько раз, на выходе его добавлен внешний отражающий оптический элемент 4, который заводит излучение обратно в оптический удлинитель, и соответственно при каждом прохождении излучения через оптический удлинитель временная задержка между различными частотными компонентами накапливается. Количество проходов регулируется взаимно согласованной настройкой внешнего отражающего оптического элемента 4 и отражателя 2. На фиг., в частности, изображена трехпроходная схема оптического удлинителя. (фиг. Вход 2 и Выход 2, Вход 3 и Выход 3)In order to pass the beam through the optical extender several times, an external reflective optical element 4 is added to its output, which drives radiation back into the optical extender, and accordingly, with each passage of radiation through the optical extender, the time delay between the various frequency components is accumulated. The number of passes is controlled by mutually agreed upon tuning of the external reflective optical element 4 and reflector 2. In Fig., In particular, a three-pass scheme of an optical extension is shown. (Fig. Input 2 and Output 2, Input 3 and Output 3)

Отражатели 2 и 4 могут быть плоскими диэлектрическими зеркалами, прямоугольными призмами, уголковыми отражателями (два плоских зеркала расположенными под углом девяносто градусов друг к другу) и др.Reflectors 2 and 4 can be flat dielectric mirrors, rectangular prisms, corner reflectors (two flat mirrors located at an angle of ninety degrees to each other), etc.

С помощью заявляемой оптической системы со следующими параметрами: центральная длина волны источника лазерного излучения 1053 нанометра, ширина спектра 3 нанометра, количество штрихов дифракционной решетки 1740 на мм, размер решетки 380×200 мм, угол падения 58 градусов на первую дифракционную решетку, расстояние между дифракционными решетками по нормали 35 см, согласно [Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. «Оптика фемтосекундных лазерных импульсов». стр.174-190. Москва, Наука, 1988] возможно сформировать лазерный импульс длительностью 4 наносекунды и реализовать возможность оперативного управления временной длительностью с помощью отражающего оптического элемента 4 в пределах от 4 до 20 наносекунд с кратностью 4 наносекунды (при организации пятипроходной схемы оптического удлинителя). Дополнительное применение амплитудного транспаранта 3, позволяющего изменять ширину спектра от 0,1 до 3 нанометров, дает возможность плавно регулировать длительность лазерного импульса в пределах от 150 пикосекунд до 20 наносекунд.Using the inventive optical system with the following parameters: the central wavelength of the laser source is 1053 nanometers, the width of the spectrum is 3 nanometers, the number of strokes of the diffraction grating is 1740 per mm, the size of the grating is 380 × 200 mm, the angle of incidence is 58 degrees on the first diffraction grating, the distance between diffraction gratings gratings along the normal 35 cm, according to [Akhmanov SA, Vysloukh VA, Chirkin AS "Optics of femtosecond laser pulses." pg. 174-190. Moscow, Nauka, 1988] it is possible to generate a laser pulse with a duration of 4 nanoseconds and realize the possibility of operational control of the time duration using a reflecting optical element 4 in the range from 4 to 20 nanoseconds with a multiplicity of 4 nanoseconds (when organizing a five-pass optical extender circuit). The additional use of amplitude transparency 3, which allows changing the spectrum width from 0.1 to 3 nanometers, makes it possible to smoothly control the laser pulse duration in the range from 150 picoseconds to 20 nanoseconds.

Claims (3)

1. Оптическая система для формирования лазерных импульсов, включающая установленный вдоль оптической оси по направлению распространения лазерного излучения оптический удлинитель, имеющий компенсацию пространственной дисперсии, отличающаяся тем, что вдоль оптической оси на выходе из оптического удлинителя размещен внешний отражающий оптический элемент, причем геометрия внешнего отражающего оптического элемента согласована с геометрией оптического удлинителя таким образом, чтобы обеспечить, по меньшей мере, двухпроходную схему прохождения лазерного излучения через оптический удлинитель.1. An optical system for generating laser pulses, including an optical extender installed along the optical axis in the direction of laser radiation propagation, having spatial dispersion compensation, characterized in that an external reflective optical element is placed along the optical axis at the output of the optical extension, the geometry of the external reflective optical element is consistent with the geometry of the optical extender so as to provide at least a two-pass circuit for ozhdeniya laser radiation through the optical extension. 2. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что оптический удлинитель построен на паре дифракционных решеток и компенсационном отражателе, а внешним отражающим оптическим элементом служит перпендикулярный уголковый отражатель.2. The optical system according to claim 1, characterized in that the optical extender is built on a pair of diffraction gratings and a compensation reflector, and the perpendicular angular reflector serves as the external reflective optical element. 3. Оптическая система по п.1, отличающаяся тем, что в оптический удлинитель введен амплитудный транспарант.
Figure 00000001
3. The optical system according to claim 1, characterized in that an amplitude transparency is introduced into the optical extender.
Figure 00000001
RU2010133325/28U 2010-08-09 2010-08-09 OPTICAL SYSTEM FOR FORMING LASER PULSES OF PIC AND NANOSECOND DURATION RU101277U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010133325/28U RU101277U1 (en) 2010-08-09 2010-08-09 OPTICAL SYSTEM FOR FORMING LASER PULSES OF PIC AND NANOSECOND DURATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010133325/28U RU101277U1 (en) 2010-08-09 2010-08-09 OPTICAL SYSTEM FOR FORMING LASER PULSES OF PIC AND NANOSECOND DURATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU101277U1 true RU101277U1 (en) 2011-01-10

Family

ID=44055182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010133325/28U RU101277U1 (en) 2010-08-09 2010-08-09 OPTICAL SYSTEM FOR FORMING LASER PULSES OF PIC AND NANOSECOND DURATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU101277U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617916C2 (en) * 2012-11-14 2017-04-28 Уэйвлайт Гмбх Focusing laser pulses
RU2679665C2 (en) * 2016-09-29 2019-02-12 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") System for formation of target irradiation and the module of focusing and guidance of radiation on it

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617916C2 (en) * 2012-11-14 2017-04-28 Уэйвлайт Гмбх Focusing laser pulses
US9755393B2 (en) 2012-11-14 2017-09-05 Wavelight Gmbh Controlling a laser source to compensate for change in pulse length by adjusting cycle number of an amplifier
RU2679665C2 (en) * 2016-09-29 2019-02-12 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") System for formation of target irradiation and the module of focusing and guidance of radiation on it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pessot et al. 1000 times expansion/compression of optical pulses for chirped pulse amplification
DE60303799T2 (en) HIGH PERFORMANCE LASER RESONATOR AND ARRANGEMENT OF MULTIPLE SUCH RESONATORS
CN108054623B (en) System and method for generating terahertz waves by using flying focusing
RU101277U1 (en) OPTICAL SYSTEM FOR FORMING LASER PULSES OF PIC AND NANOSECOND DURATION
CN1328625C (en) Method for obtaining flat-topped light beam utilizing secondary stimulated Brillouin scattering light amplitude limiting
Yamakawa et al. Generation of a high-energy picosecond laser pulse with a high-contrast ratio by chirped-pulse amplification
CN104570377B (en) Laser chirp pulse beam splitting loop optical grating compressor
CA2912088C (en) Method and system for linearizing non-linear optics
Garanin et al. Nano-and subnanosecond laser pulses with a controllable temporal shape and spectral composition of the radiation
RU2547342C2 (en) Optical system for laser compressor
Ishizawa et al. Enhancement of high-order harmonic generation efficiency from solid-surface plasma by controlling the electron density gradient of picosecond laser-produced plasmas
Ionel Spatio-temporal analysis of the distorted chirped pulse amplification laser beam in focus
Rothenberg et al. Implementation of smoothing by spectral dispersion on beamlet and NIF
US7253933B1 (en) Apparatus and method for the temporal profiling of short laser pulses with thick Bragg gratings
CN116117301A (en) Composite double pulse, and preparation method, equipment and application thereof
Villoresi et al. Wavefront Control in High Harmonics Generation with few-and many-optical-cycle laser pulses
Hernández-García et al. Isolated circularly polarized attosecond pulses driven by few-cycle and multi-cycle non-collinear laser beams
Michailovas et al. Neodymium doped active medium based high power high energy 10-20ps pulse amplification system using chirped pulse amplification technique
Rahman et al. Space-time-wavelength mapping based electronically controlled two dimensional optical tweezing
Poletto et al. Sub-10-fs XUV Tunable Pulses at the Output of a Time-Delay-Compensated Monochromator
Goers Electron acceleration by femtosecond laser interaction with micro-structured plasmas
RU2536101C1 (en) Multipass pulsed laser device
Haessler et al. Optimisation and Application of High-Order Harmonies of an ultra-Short Terawatt Laser
Benedetti et al. Intense XUV femtosecond pulses selected by a time-delay-compensated monochromator
Xu et al. Generation of Few-Cycle 2.2-mJ Pulses at 2.05 μm by Type II Optical Parametric Amplification in BBO