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Scheibenlaser-Multipassverstärker für ultrakurze Laserpulse mit 400 W mittlerer Leistung und 2 GW Spitzenleistung

Am IFSW wurde ein Multipassverstärker entwickelt, welcher Laserpulse bei  400 W mittlerer Leistung und 2 GW Pulsspitzenleistung emittiert [1].

Die Pulsdauer betrug dabei 885 fs bei einer Repetitionsrate von 200 kHz und linearer Polarisation. Dies ist die höchste Ausgangsleistung für Pulse mit Gigawatt Spitzenleistung aus einem UKP-Multipassverstärker. Das System wurde innerhalb des EU-Projekts „RAZipol“ in Kollaboration mit der Schweißtechnischen Lehr-und Versuchsanstalt Mecklenburg-Vorpommern realisiert.  Als Seedquelle diente dabei ein TruMicro Femto Edition mit 40 W mittlerer Leistung, 200 kHz Repetitionsrate und 805 fs Pulsdauer.

In einem weiteren Experiment wurden zudem auch radial polarisierte Laserpulse verstärkt. Dabei wurde eine mittlere Ausgangsleistungen von 235 W bei 888 fs Pulsdauer erzielt. Dies ist die höchste Ausgangsleistung für radial polarisierte Laserpulse mit einer Spitzenleistung im Gigawattbereich.

Die erzielten Resultate sind ein wichtiger Meilenstein in der Skalierung der Ausgangsleistung von UKP-Multipassverstärkern in den kW-Bereich bei gleichzeitig sehr hohen Pulsspitzenleistungen im GW-Bereich und Pulsdauern im fs-Bereich. Zudem ermöglichen sie weitere Pulskompressionsexperimente um die Pulsdauern noch einmal deutlich zu verkürzen. 

Kontakt: Dr. Marwan Abdou Ahmed 

[1] J. Negel et al., "Thin-disk multipass amplifier for fs pulses delivering 400 W of average and 2.0 GW of peak power for linear polarization as well as 235 W and 1.2 GW for radial polarization," Appl. Phys B. 123, 156 (2017).