中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第四百六十期)
2023年12月14日
上海光机所在中红外超快激光取得研究进展
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室与中国科学院强激光材料重点实验室合作,在中红外超快激光取得研究进展。相关研究成果以“Terawatt-level 2.4-µm pulses based on Cr:ZnS chirped pulse amplification”为题发表在Optica上。
Cr:ZnS/ZnSe材料在2.4μm波段具有约800nm的宽带发射截面,是中红外理想的宽带放大晶体,被认为是“中红外的钛宝石”。但基于Cr:ZnS/ZnSe材料实现高峰值功率输出,存在一系列困难,如缺少相应的(1.6μm)大能量泵浦源,高发射截面和非均匀掺杂引起的强横向寄生振荡等。
研究人员通过基于KTP晶体的OPO技术建立了1.6μm大能量泵浦源;通过多块Cr:ZnS晶体组合,克服了泵浦光吸收饱和的问题,并通过墨水包边技术有效抑制了放大过程中横向技术振荡,获得大于200mJ的放大输出;通过调谐种子波长,补偿光谱红移和增益窄化,实现宽带放大;最终获得2.4μm的TW量级峰值功率输出。利用该激光器输出激光在空气中成丝,可以观察到11级次谐波(220nm)产生,其中三次谐波产生的效率高达1%。未来将以此为平台,开展相关应用研究,同时进一步提升激光的重频和峰值功率。
研究工作得到了重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略重点研究计划的支持。
图1 中红外TW激光系统
图2 (a) 主放大器抽取能量(黑色方点)和抽取效率(黑色方点); (b)放大脉冲能量稳定性. 插图:放大脉冲近场光斑.
图3 压缩脉冲FROG测量. (a), (b)测量和反演Trace图; (c)测量 (红色) 和反演 (黑色) 光谱,以及反演光谱相位(蓝色); (d)反演脉冲(黑色)和Fourier变换极限脉冲(红色).
图4 空气成丝产生谐波实验. 插图: (a)成丝照片; (b)成丝后光斑照片; (c)棱镜后谐波照片.
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