Pilot study of generation of petawatt pulses on iodine laser by the OPCPA method
Project goals
The method of optical parametric amplification of the chirped pulse (OPCPA) transfers energy from a narrow-band laser pulse to a chirped pulse with a much broader frequency spectrum by non-linear interaction. Such a pulse can be shortened down to the femtosecond region. The OPCPA mechanism can with adventage be used for iodine lasers, whose pulse due to the narrowness of the spectrum cannot be shorten much below 100 ps, but has ideal parameters to implement the OPCPA. A fomtosecond pulse for amplification will be generated by a miniature Ti:S oscillator and will be stretched by a pair of small diffraction gratings to the chirped form. The amplification proceeds in the following OPCPA "amplifiers" into which simultaneously an iodine laser beam convertedto the 3rd harmonics is fed and the frequency difference idler wave is dumped after each amplifier. Use of the iodine laser PERUN is planned. As non-linear material for the front end of the chain LBO and KDP crystals are proposed.
Keywords
Ultrashort laser pulsesoptical parametric amplificationTi: sapphire laserfour-wave mixingchirped pulse amplificationoptical pulse stretcheroptical pulse compressionpetawatt optical pulses
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
SAV0-AB2000
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Pilotní studie generace petawattowých laserových pulsů na jódovém laseru metodou OPCPA
Annotation in Czech
Metoda parametrického zesílení frekvenčně proměnného (chirped) pulsu v optické oblasti (OPCPA) umožňuje mechanismem nelineární interakce přelévat energii z jednoho úzkopásmového laserového pulsu do jiného s mnohem širším frekvenčním spektrem. Takový pulsje pak možno odrazem na dvojici optických mřížek zkrátit do femtosekundové oblasti. Tohoto mechanismu generace femtosekundových pulsů lze s výhodou využít pro jódové lasery, jejichž vlastní puls nelze pro úzkost spektra zkrátit pod 100 ps. Zesilovaný femtosekundový puls vytvoří vhodný miniaturní Ti:S oscilátor, v dalším stadiu se tento puls časově roztáhne na časový interval odpovídající pulsu jódového laseru do "chirped" podoby mřížkovým prodlužovačem pulsu (stretcher) a takto prochází řadou OPCPA "zesilovačů", do kterých se současně zavádí svazek jódového laseru konvertovaný do 3. harmonické. Plánujeme využití jódového systému Perun. Jako nelineární zesilovače budou použity krystaly LBO a KDP.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Byly navrženy a numericky optimalizovány všechny komponenty OPCPA systému pro gen.femtosek. pulsů pomocí I laseru a byl vybudován a experimentálně odzkoušen testovací řetězec využívající Ti: safír. oscilátor a dva I zesilovače.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2000
Realization period - end
Jan 1, 2002
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP/2003/AV0/AV03IA/U/N/5:3
Data delivery date
Oct 27, 2004
Finance
Total approved costs
13,274 thou. CZK
Public financial support
1,154 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
12,120 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
13 274 CZK thou.
Public support
1 154 CZK thou.
8%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
BH - Optics, masers and lasers
Solution period
01. 01. 2000 - 01. 01. 2002