Vol. 35, issue 04, article # 8

Alekseev S. V., Losev V. F., Yastremskii A. G. Study of the powerful visible range THL-100 laser system. // Optika Atmosfery i Okeana. 2022. V. 35. No. 04. P. 293–297. DOI: 10.15372/AOO20220408 [in Russian].
Copy the reference to clipboard
Abstract:

The results of recent studies aimed at increasing the energy and peak power of THL-100 hybrid femtosecond laser system in visible range based on photodissociation XeF(C-A) amplifier and Ti:Sa femtosecond complex are presented. Two versions of the laser system operation based on the amplification of positively or negatively chirped pulses in the XeF(C-A) amplifier are analyzed. It is shown that when the positive-chirped pulse is amplified, the radiation energy maximum is achieved, and when the negative-chirped pulse is amplified, the power maximum is achieved.

Keywords:

hybrid laser system, photodissociation XeF(C-A) amplifier, Ti:Sa start complex, chirped pulse, stretcher, compressor

References:

1. Strickland D., Mourou G.A. Compression of amplified chirped optical pulses // Opt. Commun. 1985. V. 56. P. 219–221.
2. Mikheev L.D., Tcheremiskine V.I., Uteza O.P., Sentis M.L. Photochemical gas lasers and hybrid (solid/gas) blue-green femtosecond systems // Progr. Quant. Electron. 2012. V. 36. P. 98–142.
3. Mikheev L.D., Losev V.F. Multiterawatt Hybrid (Solid/gas) femtosecond systems in the visible // High Energy and Short Pulse Lasers. Croatia: InTech. 2016. Ch. 6. P. 131–161.
4. Begishev I.A., Kalashnikov M., Karpov V., Nickles P., Schönnagel H., Kulagin I.A., Usmanov T. Limitation of second-harmonic generation of femtosecond Ti:sapphire laser pulses // Opt. Soc. Am. 2004. V. 21. P. 318–322.
5. Ginzburg V.N., Lozhkarev V.V., Mironov S.Yu., Potemkin A.K., Hazanov E.A. Vliyanie melkomasshtabnoj samofokusirovki na generatsiyu vtoroj garmoniki sverhsil'nym lazernym polem // Kvant. elektron. 2010. V. 40, N 6. P. 503–508.
6. Mironov S.Yu., Ginzburg V.N., Lozhkarev V.V., Luchinin G.A., Kirsanov A.V., YAkovlev I.V., Hazanov E.A., Shajkin A.A. Vysokoeffektivnaya generatsiya vtoroj garmoniki intensivnogo femtosekundnogo izlucheniya pri sushchestvennom vliyanii kubicheskoj nelinejnosti // Kvant. elektron. 2011. V. 41, N 11. P. 963–967.
7. Toth R., Kieffer J.C., Fourmaux S., Ozaki T. In-line phase-contrast imaging with a laser-based hard x-ray source // Rev. Sci. Instrum. 2005. V. 76. P. 083701.
8. Wang Y., Wang Sh., Rockwood A., Luther B.M., Hollinger R., Curtis A., Calvi Ch., Menoni C.S., Rocca J.J. 0.85 PW laser operation at 3.3 Hz and high-contrast // Opt. Lett. 2017. V. 42. P. 3828–3831.
9. Curtis A., Calvi C., Tinsley J., Hollinger R., Kaymak V., Pukhov A., Wang Sh., Rockwood A., Wang Y., Shlyaptsev V.N., Rocca J.J. Micro-scale fusion in dense relativistic nanowire array plasmas // Nature Commun. 2018. V. 9. P. 1077.
10. Mikheev L.D. Possibility of amplification of a fem­tosecond pulse up to 1 kJ energy // Laser Part. Beams. 1992. V. 10. P. 473–478.
11. Aristov A.I., Grudtsyn Ya.V., Zubarev I.G., Ivanov N.G., Krohin O.N., Losev V.F., Mamaev S.B., Mesyats G.A., Miheev L.D., Panchenko Yu.N., Rastvortseva A.A., Ratahin N.A., Sentis M.L., Starodub A.N., Uteza O., Cheremiskin V.I., Yalovoj V.I. Gibridnaya femtosekundnaya lazernaya sistema s vyhodnym usilitelem na eksimernyh molekulah XeF(C-A) s aperturoj 12 ´ 12 sm // Оптика атмосф. и океана. 2009. V. 22. N 11. P. 1029–1034.
12. Alekseev S.V., Aristov A.I., Ivanov N.G., Koval'chuk B.M., Losev V.F., Mesyats G.A., Miheev L.D., Panchenko Yu.N., Ratahin N.A. Mul'titeravattnaya femtosekundnaya sistema gibridnogo tipa na osnove fotodissotsionnogo XeF(C-A)-usilitelya vidimogo diapazona // Kvant. elektron. 2012. V. 42, N 5. P. 377–378.
13. Alekseev S.V., Ivanov N.G., Losev V.F., Mesyats G.A., Miheev L.D., Ratahin N.A., Panchenko Yu.N. Dostizhenie pikovoj moshchnosti 40 TVt v gibridnoj femtosekundnoj sisteme vidimogo diapazona THL-100 // Kvant. elektron. 2019. V. 49, N 10. P. 947–950.
14. Alekseev S.V., Aristov A.I., Ivanov N.G., Kovalchuk B.M., Losev V.F., Mesyats G.A., Mikheev L.D., Panchenko Yu.N., Ratakhin N.A. Multiterawatt femto­second laser system in the visible with photochemically driven XeF(C-A) boosting amplifier // Laser Part. Beams. 2013. V. 31, N 1. P. 17–21.
15. Alekseev S.V., Aristov A.I., Grudtsyn V.Ya., Ivanov N.G., Koval'chuk B.M., Losev V.F., Mamaev S.B., Mesyats G.A., Miheev L.D., Panchenko YU.N., Polivin A.V., Stepanov S.G., Ratahin N.A., Yalovoj V.I., Yastremskij A.G. Gibridnye femtosekundnye sistemy vidimogo diapazona na osnove XeF(C-A)-usilitelya: sostoyanie i perspektivy // Kvant. elektron. 2013. V. 43, N 3. P. 190–200. 
16. Losev V.F., Alekseev S.V., Ivanov M.V., Ivanov N.G., Mesyats G.A., Mikheev L.D., Panchenko Yu.N., Ratakhin N.A., Yastremsky A.G. Hybrid THL-100 laser system: results and prospect // Proc. SPIE. 2019. V. 11042. P. 110420P.