Sistemul HE_TEWALAS consta din urmatoarele module: (figura 1)


  1. Oscilator model Synergy PRO cu spectru > 90 nm, pompat cu un laser in verde cu putere de peste 4 W in unda continua (pompat la randul sau cu diode laser), capabil sa genereze pulsuri cu durata de 10 fs , energie pe puls de 5 nJ, frecventa de repetitie 75 MHz.

  2. Largitor temporal de puls (stretcher) cu retele de difractie tip Offner, banda spectrala 110 nm, factor de largire 8 ps/nm.

  3. Filtru acusto-optic programabil model Dazzler 800 HR pentru controlul fazei in spectrul pulsului laser.

  4. Selector de pulsuri electro-optic cu celula Pockels, 10 Hz.

  5. Amplificator regenerativ cu cristal de Ti:safir, cu doua celule Pockels, la frecventa pulsurilor de 10 Hz, care amplifica energia pulsurilor largite pana in domeniul mJ. Dispozitiv Mazzler pentru controlul formei spectrului de emisie dupa amplificatorul regenerativ, care permite generarea dupa compresorul optic a unor pulsuri laser cu durata mai mica de 25 fs (tipic 22-23 fs).

  6. Laser pulsat in nanosecunde cu Nd:YAG pentru pompajul optic al cristalului de Ti:safir din amplificatorul regenerativ: 30 mJ, 532 nm, 10 Hz.

  7. Un modul cu celula Pockels pentru „curatirea” pulsurilor din domeniul nanosecunde si imbunatatirea contrastului emsiei laser.

  8. Un panou de comanda si sincronizare a celulelor Pockels, GenPuls.

  9. Un amplificator laser (1) cu Ti:safir cu mai multe treceri cu energie de iesire de 30 mJ la 10 Hz.

  10. Laser pulsat de pompaj cu Nd:YAG, > 120 mJ la 532 nm, 10 Hz, pentru pompajul amplificatorului (1).

  11. Amplificator laser (2) cu Ti:safir cu mai multe treceri, energie la iesire pe puls de 600 mJ, 10 Hz.

  12. Laser de pompaj cu Nd:YAG tip PROPULSE+, 2J la 532 nm, 10 Hz, pentru pompajul amplificatorului (2).

  13. Atenuator motorizat

  14. Compresor temporal de puls laser in aer cu motorizare.

  15. Aparatura de monitorizare-supervizare a functionarii sistemului laser dotata cu detectoare pentru masurarea puterii, energiei, spectrului, stabilitatii unghiulare a fasciculului laser, frecventei de repetitie a pulsurilor laser.

Fig. 1. Schema sistemului laser in femtosecunde achizitionat in cadrul proiectului TEWALAS.


Principalele caracteristici de functionare prevazute pentru sistemul laser:

Lungime de unda centrala 800 nm.

Durata de puls minima < 25 fs .

Energia pe puls inainte de compresor: variabila intre 40 si 600 mJ cu atenuatorul

Energia pe puls dupa compresor: 400 mJ fara atenuare.

Durata de puls se poate regla cu ajutorul compresorului motorizat intre 25 fs – 1 ps, dar in conditiile in care energia pe puls este astfel incat sa nu se depaseasca puterea de varf de 1 TW (in conditiile in care compresorul este in aer, trebuie evitata distorsionarea prin efecte optice neliniare a profilului temporal al pulsului laser si distrugerea retelelor de difractie care pot aparea la puteri in domeniul 10 TW).

Frecventa de repetitie a pulsurilor 10 Hz.

Profilul spatial al fasciculului: super-gaussian.

Raportul Strehl (spot focalizat): > 0.8 fara oglinda deformabila.

Stabilitatea in energie < 2% rms pe o durata de 1 minut, 10% varf la varf.

Contrast temporal pe prepulsuri > 106: 1; Contrast temporal ASE > 107:1.

Stabilitatea unghiulara a fasciculului laser dupa compresor: < ± 20 microradiani.















Imagini ale sistemului 20TW in timpul instalarii















Imagini ale sistemului 20TW in timpul functionarii






















Contrastul pulsului masurat cu SEQUOIA
















Profilul temporal al pulsului la iesirea din compresor masurat cu SPYDER