Développement de lasers femtoseconde haute

Développement de lasers
Développement de lasers femtoseconde femtoseconde haute haute
cadence par amplification paramétrique optique
cadence par amplification paramétrique optique
Jérome Gouya, Frédéric Druon, François Balembois, Patrick Georges.
Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique, Orsay, France
[e-mail]
Soutiens : Thales Laser (co-financement de bourse BDI)
Conseil Général de l’Essonne (Programme ASTRE)

Journée
Journée OPCPA OPCPA Réseau Réseau LASUR LASUR
Motivation
Motivation
-Etude de lasers femtoseconde haute cadence (100 kHz)
de plusieurs watts moyen
-pompage directe par diode
-oscillateur directement pompé par diode à base de cristaux
dopés ytterbium délivrant des impulsions < 100 fs
Et l’amplificateur ???
-amplificateur régénératif à base de cristaux dopés ytterbium
pompé par diode (pb de réduction spectrale, cadence)
- amplification paramétrique optique

Journée
Journée OPCPA OPCPA Réseau Réseau LASUR LASUR
SYS
BOYS
Glass
GdCOB
Yb-doped
materials
Yb:GdCOB (Ca4GdO(BO3)3)
--> 90 fs
Yb:BOYS (Sr3Y(BO3)3)
--> 70 fs
Yb:SYS (SrY4(SiO4)3O)
--> 70 fs
Autocorrelation
1.54x 70 fs
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
-500 -300 -100 100 300 500
Delay (fs)
Power (a.u.)
Oscillateurs femtoseconde pompés par diode

Journée
Journée OPCPA OPCPA Réseau Réseau LASUR LASUR
Yb
Yb:SYS :SYS femtosecond oscillator femtosecond oscillator
Autocorrelation
1.54x 70 fs
Spectrum
∆t ≈70 fs ∆λ ≈ 17 nm
∆ν∆t ≈ 0.33
Pout(2%) ≈ 140 mW @ 93MHz
The shortest pulses
The shortest pulses
The highest average
The highest average
output power
output power
∆t ≈110 fs ∆λ ≈ 11.5 nm
∆ν∆t ≈ 0.33
Pout(6%) ≈ 420 mW @ 98MHz
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1100
Wavelength (nm)
Power (a.u.)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
-500 -300 -100 100 300 500
Delay (fs)
Power (a.u.)
17 nm

Journée
Journée OPCPA OPCPA Réseau Réseau LASUR LASUR
70 µJ, 1 kHz, 380 fs
x4 λ
λλ
λ/4
Polariseur
Sortie
entrée
Cellule de
Pockels
Amplificateur régénératif femtoseconde pompé par diode
Longueur d’onde (nm)
Spectre entrée
Spectre
amplifié
5.7 nm
Longueur d’onde (nm)
Modèle
théorique
Spectre
entrée
Spectre
amplifié
Utilisation d’un filtre
Utilisation d’un filtre acousto acousto- -optique optique
programmable (
programmable (Dazzler Dazzler) pour combattre le ) pour combattre le
rétrécissement spectral
rétrécissement spectral
Amplification à dérive
de fréquence (CPA)
Diode continue
Diode continue
de 4 W
de 4 W
Yb
Yb:SYS :SYS
Thèse de Pierre RAYBAUT