High-average-power mid-IR light source
Project goals
Mid-IR coherent sources are valuable tools for use in a broad range of fields including medicine, research, and defense. The availability of high-average-power mid-IR wavelength-tunable picosecond sources is limited due to the lack of suitable active media, difficulties of thermal regulation and is restricted to high cost devices. The aim of this project is to develop a new compact mid-IR 1.5 – 3.5 μm source of high-average-power at 10 W level and picosecond pulse width at moderate costs. All mentioned will make newly developed coherent source suitable for variety of applications in research and industry. The source will be based on parametric conversion of laser light in the nonlinear crystals with pumping from a unique picosecond thin-disk laser. The pumping laser with hundreds of watts of average power at 1 μm wavelength and repetition rate 1 – 100 kHz is developed as a part of HiLASE project. A high quality of the thin-disk laser beam, being free of hot spots, will prolong the crystal lifetime and, moreover, enhance the stability and efficiency of the conversion process.
Keywords
picosecond pulsesMid-IRHigh-average-power lasersfrequency conversionNonlinear opticsparametric generationparametric amplificationInfrared lasersThin-disk lasers
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-12960S
Alternative language
Project name in Czech
Generátor záření ve střední infračervené oblasti o vysokém průměrném výkonu
Annotation in Czech
Zdroje koherentního záření ve střední infračervené oblasti (mid-IR) mají široké uplatnění v medicíně, vědě a vojenských aplikacích. V této oblasti spektra je dostupnost zdrojů pikosekundových pulsů s laditelnou vlnovou délkou a vysokým průměrným výkonem limitovaná především omezeným množstvím vhodných aktivních prostředí a potřebě výkonného chlazení. Zdroje záření těchto parametrů jsou drahé a složité. Cílem projektu je vyvinout kompaktní cenově dostupný pikosekundový pulsní zdroj s vlnovými délkami mezi 1.5 – 3.5 μm a průměrným výkonem řádově 10 W. Nově vyvinutý zdroj bude vhodný pro rozmanité aplikace ve výzkumu a průmyslu. Zdroj záření bude využívat parametrickou konverzi záření v nelineárních krystalech. Pikosekundový pulsní tenkodiskový laser o výkonu stovek wattů, vlnové délce 1 μm, opakovací frekvenci 1 – 100 kHz, který je vyvíjen skupinou HiLASE, bude čerpat parametrický konverzní systém. Jeho vysoce kvalitní svazek bez intenzitních špiček umožní prodloužení životnosti krystalů a dále zvýší stabilitu a účinnost konverze záření do střední infračervené oblasti spektra.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The aim of this extensive project was developing a new compact IR source operating at the wavelength range between 1.5 and 3.2 um up to 10 W. The results were experimentally verified.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 26, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jun 12, 2019
Finance
Total approved costs
6,249 thou. CZK
Public financial support
5,493 thou. CZK
Other public sources
756 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
6 249 CZK thou.
Public support
5 493 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BH - Optics, masers and lasers
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018