Opis projektu
Kompaktowe lasery na równi z urządzeniami synchrotronowymi
Lasery femtosekundowe stanowią obiecujące rozwiązanie, które może zostać zastosowane w wielu szybko rozwijających się gałęziach przemysłu – wszystko to dzięki olbrzymim mocom, jakie mogą dostarczać. Zakres ich promieniowania jest jednak ograniczony, co zmniejsza listę możliwych zastosowań. Co więcej, dostęp do dużych obiektów badawczych, takich jak synchrotrony (które również emitują spójne światło o dużej mocy) jest ograniczony głównie przez odległość i koszty. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu SALT pracują nad upowszechnieniem źródeł promieniowania o dużej mocy dzięki opracowaniu wysokowydajnego systemu laserowego, porównywalnego z synchrotronami. Celem badaczy jest skupienie impulsów lasera na nieliniowym nośniku, który pozwoli na uzyskanie spójnych impulsów laserowych w pożądanym zakresie częstotliwości – podczerwieni, terahercowych oraz miękkiego promieniowania rentgenowskiego.
Cel
Lasers, and in particular ultrafast lasers, are an enabling technology for many applications, with the particularity that they can emit high-powers and are tabletop at the same time. These characteristics have made intense laser radiation widely available, which has decisively contributed to the advancement of many fields. However, the spectral coverage of lasers is limited and, thus, there are many applications that can only be addressed with other sources such as synchrotrons. Unfortunately, synchrotrons have two strong disadvantages: they are very large facilities with restricted user access and are extremely expensive. This is seriously hampering the widespread use of this radiation and, with it, the progress and development of many fields. Since a direct (i.e. a laser-based), high-power emission of coherent light with a wavelength coverage comparable to that of a synchrotron is impossible, nonlinear frequency conversion driven by a high-power solid-state laser seems to be the most elegant solution to achieve a high photon flux in important spectral regions such as the mid-infrared, the THz- and the soft-X-ray range. Most remarkably, frequency conversion into these spectral regions would strongly benefit from a longer driving laser wavelength than the standard Titanium:Sapphire or Ytterbium-based near-infrared emission. On top of that, the shift of the emission to longer wavelengths can unleash a hidden performance scaling potential of ultrafast fiber lasers, as nonlinear and thermal limitations scale favorably. The goals of the project SALT are twofold. First, it targets a revolution in the performance level of ultrafast lasers by unlocking the potential of Thulium-doped fiber lasers. Second, it aims at demonstrating new realms of flux in selected wavelength regions by frequency-converting these high-power 2µm sources. This will pave the way for frontier applications allowing for seminal discoveries and breakthroughs.
Dziedzina nauki
- engineering and technologymaterials engineeringfibers
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrytransition metals
- social sciencespolitical sciencespolitical transitionsrevolutions
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physicsultrafast lasers
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicsphotons
Słowa kluczowe
- high repetition rate femtosecond lasers
- Power scaling of laser sources
- ultrafast fiber lasers
- advanced large-mode area fibers
- nonlinear effects in fibers
- thermal issues in solid state lasers
- long-wavelength lasers
- 2µm ultrafast lasers
- frequency conversion
- Nonlinear pulse compression
- Few-cycle lasers
- high harmonic generation
- generation of coherent EUV to soft-Xray radiation
- THz generation
- parametric downconversion towards the mid-infrared
- Mid-infrared laser sources
- Laser for me
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
07743 JENA
Niemcy