基于梯度波导光纤展宽光谱的亚太瓦周期量级超短激光脉冲产生研究

本项目针对目前5fs级周期量级激光脉宽能量不到mJ的发展现状，拟在我们近年发展起来的低温冷却薄片钛宝石激光啁啾脉冲放大的基础上，通过两级放大及材料展宽、棱镜压缩技术，首先得到脉宽小于30fs、单脉冲能量大于5mJ、脉宽小于30fs、重复频率1kH、光束质量优良的放大结果。在此基础上利用我们创新的充气密度呈共轭对称梯度分布的波导光纤，通过抑制排除常规情况下入射窗口处多光子电离、自聚焦等过程，进行高透过率、高转换效率、高光束质量的超连续光谱产生研究，结合理论模拟探讨不同惰性气体密度、气压对超连续谱的影响，得到透过效率达70%，脉冲能量大于3mJ的超连续输出光。最后利用特殊设计订购的啁啾镜及材料色散组合的压缩器，得到脉宽约5fs、对应峰值功率大于0.5TW的国际先进结果，并在阿秒激光技术、强场物理等方面取得应用。