Recently, a research team from the Joint Laboratory of High Power Laser Physics at the Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, has made new progress in the measurement and control of inter-beam carrier-envelope phase (CEP) and temporal jitter in coherent combining of few-cycle femtosecond lasers. De föreslog en mät- och kontrollteknik baserad på spektral interferometri. De relaterade resultaten publicerades i Laser Science and Engineering med hög effekt under titeln "Samtidig realisering av tid och bärare - kuvertfas synkronisering för ett ultra - Intensiva få - Cycle Laser Pulse Coherent Combining System."
Hög - Energi Få - Cykel femtosekundlasrar har viktiga tillämpningar inom intensiv fältfysikforskning, och sammanhängande kombinerande teknik är en direkt och effektiv metod för att öka energin hos sådana lasrar. De unika temporära egenskaperna hos få - cykel femtosekund pulser gör deras sammanhängande kombinerande effektivitet och stabilitet som är mycket mottaglig för störningar från inter - stråle cep -skillnader och temporär synkroniseringsjitter. Därför är mätning och kontroll av dessa två faktorer nyckeln till att uppnå stabil och effektiv sammanhängande kombination.
Figur 1 Optisk väg för en fjärrt
Figur 2 Tid - Synkroniserad mätning av inter - stråle CEP -skillnad och temporär jitter med kvadratisk funktionssymmetri -axelfasbeslag baserad på spektral interferometri
För att samtidigt mäta interet - strålens temporala jitter och temporär jitter av två få - cykel femtosekund laserstrålar, föreslog forskargruppen en kvadratisk funktionssymmetri -axelfaspassningsmetod baserad på spektral interferometri. Denna metod kalibrerar snabbt inter - strålens temporala jitter på två få - cykel femtosekund laserstrålar och samtidigt erhåller CEP -fasskillnaden, vilket möjliggör samtidig mätning av båda. Teoretisk analys visar att denna mätmetod uppnår en temporär upplösning av tiotals attosekunder och en CEP -fasmätningsnoggrannhet för tiotals Milliradians. Baserat på denna metod konstruerade forskarteamet några - Cycle Femtosecond laser sammanhängande balk som kombinerar systemet med hjälp av ett Ti: Sapphire -läge - Låst femtosekund laser. Stängd - Loop Feedback Control of the Inter - stråle CEP -skillnad och temporär jitter för de två laserpulserna implementerades. Med hjälp av en kaklad bländarstruktur uppnådde teamet långt - fält koherent kombination av två få - cykel femtosekund laserstrålar. Efter aktivering av stängd - slingkontroll hölls standardavvikelsen för inter - strålens temporala jitter till 42 AS. Genom att justera interet - stråle cep -skillnaden till 0 mRAD nådde fjärran - koherent kombinerande effektivitet 98,5%. Under experimentet visade forskarteamet också hur det långt - fältet Post - kombinerar störningar och kombinerar effektivitetsförändringar med kontinuerlig justering av inter - balkskillnaden inom ett intervall av π, verifiering av den samverkande kombinationssystemets förmåga till mått och kontroll av temporala och reglering av synkronisering. Next, the research team will expand the number of few-cycle femtosecond laser beams and apply this measurement technique to a larger number of inter-beam CEP and temporal synchronization measurements, providing technical support for achieving high-energy few-cycle femtosecond lasers.
Figur 3 (a) Efter stängd - Loop Feedback Control, Inter - Beam Temporal Jitter undertrycks avsevärt; (b) Temporal jitterfrekvensspektra före och efter stängd - Loop Feedback Control.
Figur 4 (a) Förändringar i långt - fältstörningar fransar med Inter - stråle CEP -justering; (b) Förändringar i att kombinera effektivitet med inter - stråle CEP -justering. (c) - (e) Far - fältstörningar fransar när strålen som kombinerar effektiviteten är 98%, 92%respektive 85,6%
