ホワイトペーパー
インテンスショート온라인 바카라사이트パルスのフロンティア:온라인 바카라사이트
概要
急速に進化する高エネルギー온라인 바카라사이트システムの分野では、高ピーク出力と組み合わせた超短パルス幅の追求は、依然として重要な課題であり、用途の触媒となっています。この記事では、フランスのLaboratoire d’Optique Appliquée(LOA)とSourceLABの研究者チームが、Astrella増幅器からのターンキーのシンプルさと安定したビーム品質を利用して、800 nmの中心波長で1.5光サイクル未満に相当する驚くべき3.8 fsまで7 mJサブ-40 fsパルスをポスト圧縮した方法を示します。このマイルストーンは、ガス充填온라인 바카라사이트(MPC)における非線形伝播と直感的なTIPTOE計測を使用して、圧縮後の온라인 바카라사이트パルスの時間プロファイルを最適化することで実現されました。出力エネルギーが4 mJを超え、全体的な圧縮効率が60%のこのシンプルでコンパクトなシステムは、TWピークパワーでシングルサイクルレジームに直接アクセスできます。

온라인 바카라사이트(MPC)
온라인 바카라사이트(MPC)は、超短온라인 바카라사이트パルスの圧縮後、アプリケーションのピーク出力を向上させるための革新的な技術として登場しています。MPCは、高い圧縮比、エネルギースループット、コンパクトな設置面積、複雑さの低減、優れた時空間パルス特性で評価されています。今日、MPCは、長パルスイッテルビウム(Yb)ベースの온라인 바카라사이트システムの持続時間を数十フェムト秒(fs)に短縮するために広く使用されています。 対照的に、短パルスチタンサファイア(Ti:サファイア)온라인 바카라사이트を含むMPC圧縮実験は、シングルサイクル方式のさらなる圧縮の理想的な候補であるにもかかわらず、ほとんどありません。これらの実験で使用されたパルスエネルギーが低すぎるため、後圧縮の持続時間は分散とパルスブレークアップによって2~3온라인 바카라사이트サイクルに制限されました。研究者チームは、優れたパルス品質と競争力を維持しながら、Astrella USPの高エネルギーパルスを利用して、1.5サイクル以下の持続時間を達成することで、これらの限界を克服しました。
実験セットアップ
図1に示す実験セットアップには、Astrella USP온라인 바카라사이트システム、LOAによって設計され真空チャンバーに収容されたMPC、ビーム成形온라인 바카라사이트系、チャープミラーコンプレッサ、SourceLABのTIPTOE計測装置が含まれ、圧縮後のパルスを同時に最適化して測定しました。

図1. トップ:Astrella USP Ti:Sapphire온라인 바카라사이트のMPC圧縮後セットアップ。QWP = 四分の一波長板。下部:TIPTOE(下部)で測定した圧縮後のサブ1.5サイクルパルスのスペクトル特性と時間特性。
MPC構成は、空間と時間の両方で非線形パルス伝播をシミュレートするために、自家製の数値MPC設計ツールを使用して最適化されました。目的は、広帯域MPCエンドミラーへのパルス歪みや온라인 바카라사이트的損傷を回避しながら、自己位相変調(SPM)によるスペクトル拡大を最大化することでした。
- 構成:온라인 바카라사이트は、長さ約3メートルのフットプリントで設計されており、1.5 mの曲率半径(ROC)エンドミラー上に4.3 mmのビーム径を持つ安定した固有モードを特徴としています。
- ビームマッチング: 調整可能な球面ミラーは、온라인 바카라사이트モードをMPCのモードに合わせて、MPCへの注入前に高出力ビームが経験するわずかな自己集束を調整するために使用されます。
- ガス媒体:ヘリウムは、その高いイオン化電位と低い分散により非線形媒体として選択され、イオン化効果を最小限に抑えながら高強度で高いスペクトル拡大を達成しました。
- 偏光: スペクトル拡大プロセス中のイオン化効果、および注入前に空気中に生じる非線形性をさらに軽減するために、円偏光が採用されました。
- ミラーコーティング:強化された銀ミラーコーティングを使用して、スペクトル拡大パルスのほぼオクターブのスパン帯域幅に対応しました。
「当社の包括的な数値MPC設計ツールは、良好なパルス圧縮性を維持し、MPC온라인 바카라사이트系の損傷しきい値未満を維持しながら、可能な限り最高のスペクトル拡大を達成するために必要な適切な実験パラメータを見つけるのに役立ちました。 「」「ルイス・ダニオ博士、研究責任医師。
結果と考察
スペクトルの広がりと온라인 바카라사이트係数:MPC内のガス圧力とパス数を調整することで、チームはスペクトルの広がり、分散、時空間온라인 바카라사이트歪みの適切なバランスを見つけました。MPCは28パス用に構成され、損失を最小限に抑えながら最高の出力パルス品質を実現しました。

図2:測定されたRMSスペクトル帯域幅(青)およびフーリエ変換制限(FTL)온라인 바카라사이트持続時間(赤)とMPC内のヘリウムガス圧力の進化。
図2に示すように、出力スペクトルは、分散により飽和する前にガス圧力が増加するとほぼ直線的に広がり、最適な約1800 mbarに達します。この点を超えて、ダニオ博士は、圧力のさらなる増加は온라인 바카라사이트歪みや時間的圧縮性の低下につながると述べました。これは、パルス品質を損なうことなく最高の圧縮係数を達成するためにMPC設計を微調整することの重要性を強調しています。
一時的な온라인 바카라사이트と特性化:有効入力パルスエネルギー6.7 mJ(注入前の透過損失を考慮)の場合、MPCから直接測定された出力エネルギーは4.6 mJであり、最終ミラー反射率とパス数と一致するスループット効率が約69%になります。MPC後に高ピーク出力パルスが空気中で伝播することを避けるため、온라인 바카라사이트一部を薄いガラスウェッジからの反射を介してサンプリングし、真空チャンバーの外に送り、時間的に圧縮して特徴付けました。
サンプリングされたパルスを最短の持続時間に圧縮するには、ダブルアングル広帯域チャープミラーの8対のセットを使用して、-640 fs2のグループ遅延分散と、残留分散を微調整するためのウェッジペアを提供しました。SourceLABが開発したTIPTOE(Tunneling Ionization with a Perturbation for the Time-Domain Observation of an Electric field)デバイスを使用して正確な時間的特性評価を行いました。これは、圧縮パルスの持続時間と品質を検証するのに不可欠な、高い時間分解能で超短온라인 바카라사이트パルスの電場を直接測定できる高度な診断ツールです。
圧縮온라인 바카라사이트品質:TIPTOE測定では、パルス幅が3.8 fsで、フーリエ変換限界である3.6 fsに非常に近いことがわかり、時間的ストライル比は約80%と測定され、MPCからの優れたパルス圧縮性が示されました。低エネルギーで圧縮されているにもかかわらず、圧縮パルスは、ガウス分布に近い優れた空間プロファイルと優れた空間分光ビーム均一性(イメージング分光計で測定)を維持し、高集束強度を達成する良い可能性を示しました。
ピーク온라인 바카라사이트の強化:サンプリングされたパルスによって発生するエネルギー損失が増えると、全体の圧縮効率は60%になります。そのため、ビーム品質を維持するために真空下で実装する必要がある全エネルギーでの圧縮が成功すると、온라인 바카라사이트ピーク出力が大幅に向上します。
- Astrella USPピーク出力:온라인 바카라사이트前に約0.2 TW。
- 온라인 바카라사이트ピーク出力:1 TW近くで、5倍に増加します。
商品化の見通し
この成果の重要性は研究室にとどまらず、高エネルギー온라인 바카라사이트システムを採用する産業施設や研究施設に具体的なメリットをもたらします。高エネルギーTi:サファイア온라인 바카라사이트パルスの効率的なMPC圧縮の実証が成功したことで、特に世界中のAstrella온라인 바카라사이트システムのユーザーにとって、商業化の扉が開かれます。
「この画期的な進歩に基づき、当社はLOAで開発されたMPCアーキテクチャを商品化することを決定しました。当社は、Astrellaのユーザーにこの最先端の技術へのアクセスを提供することに全世界で取り組んでおり、高いピーク出力で超短온라인 바카라사이트持続時間を達成することができます。「」「」」「」「」博士、SourceLABのCEO、François Sylla。
まとめ
この研究では、最大7 mJのエネルギーでTi:サファイア온라인 바카라사이트パルスのMPC圧縮後のスケーリングが実証され、1 kHzの繰り返し速度で3.8 fsの最終パルス持続時間(サブ1.5光サイクル)を記録破ることに成功しました。主な成果:
- 高い온라인 바카라사이트効率:全体的な圧縮効率は60%で、온라인 바카라사이트ピーク出力が5倍になる可能性があります。
- 優れたビーム品質:空間ビームと온라인 바카라사이트ビームの両方の品質を維持することは、高焦点強度を必要とする用途に不可欠です。
- スケーラビリティ: 高い時空間온라인 바카라사이트忠実度で、より高いエネルギーと短い온라인 바카라사이트持続時間を実現するMPCスケーラビリティの実証。「市販の高平均出力온라인 바카라사이트のMPC圧縮は、온라인 바카라사이트と 온라인 바카라사이트 プラズマの激しい相互作用から生成される高磁束二次粒子と放射線ビームの実際の応用にすぐにつながり온라인 바카라사이트」と、LOAチームリーダーのRodrigo Lopez-Martens博士は述べてい온라인 바카라사이트。
将来の研究への影響:高エネルギーの数サイクル온라인 바카라사이트を効率的かつ確実に生成する能力には、大きな意味があります。
- スト온라인 바카라사이트グフィールド物理学:高エネルギー分離アト秒온라인 바카라사이트による新しい非線形現象の研究を可能にします。
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技術革新:この作業の成功は、次の2つの重要なイノベーションにかかってい온라인 바카라사이트。
- 最適化された온라인 바카라사이트設計:高度な数値MPC設計ツールを使用して、最小限の損失でスペクトルの広がりと온라인 바카라사이트圧縮性を最適化します。
- 高度な온라인 바카라사이트特性:SourceLABによるTIPTOEデバイスを使用して、正確な時間的온라인 바카라사이트特性評価を行います。
謝辞
研究者たちは、Coherent Inc.がこの飛躍的な進歩を可能にしたという支持を認めています。数値シミュ온라인 바카라사이트ション能力、実験の専門知識、高度な診断ツールの相乗効果は、これらの結果を達成する上で重要な役割を果たしました。
参考資料
- Astrella USPのMPC온라인 바카라사이트後:ガス充填マルチパスセルにおけるマルチmJエネルギーTi:サファイア온라인 바카라사이트パルスの サブ2サイクル圧縮後、ルイスダニオー、ジャイジーンカウル、ジェフリーガレ、セドリックシア、フランソワシラ、ロドリゴロペスマルテンス、온라인 바카라사이트系レター49(23)、6833-6836(2024年)Sub-2-cycle 온라인 바카라사이트
- TIPTOE計測:空気中の光波の 直接サンプリング、Seung Beom Park、Kyungseung Kim、Wosik Cho、Sung In Hwang、Igor Ivanov、Chang Hee Nam、Kyung Taec Kim、Optica 5(4)、pp. 402-408(2018)
著者:ルイス・ダニオ、ジャイジーン・カウ、ジェフリー・ゴール、セドリック・サイア、フランソワ・シッラ、ロドリゴ・ロペス・マーテンス