Multi-pass confocal ultra-short pulse amplifier

A. Ruiz-de-la-Cruz and R. Rangel-Rojo

Departamento de Óptica, CICESE, Apartado Postal 2732, Ensenada B.C., 22860, México, e-mail: alruiz@cicese.mx, rrangel@cicese.mx

Recibido el 23 de febrero de 2005. ]]> Aceptado el 9 de mayo de 2005.

Abstract

We present the results obtained in the design and construction of an amplifier system for ultrashort optical pulses. The system is based on the chirped pulse amplification technique (CPA). In this technique, the pulse to be amplified is first stretched in time to lower its peak power; in the next step, the pulse is amplified and it is finally compressed in time to approximately its original duration. Our amplifier stage is very simple, using only 2 spherical mirrors in a confocal configuration to make 8 passes of the signal pulse through the amplifying medium, a 5mm long Ti:Sapphire rod. We report obtaining output pulses with an energy of several μJ.

Keywords: Femtoseconds; amplifier; pulse-compression; stretcher.

Resumen

Presentamos los resultados obtenidos en el diseño y construcción de un sistema para amplificar pulsos ópticos ultracortos. El sistema está basado en la amplificación de pulsos con modulación temporal de la frecuencia (CPA por sus siglas en inglés). En esta técnica los pulsos a ser amplificados primero son estirados en el tiempo, después se amplifican y finalmente se recomprimen casi hasta recuperar a su duración original. En la etapa amplificadora usamos un diseño muy simple que utiliza solo dos espejos esféricos dispuestos en una configuración confocal que nos permite hacer 8 pasos de la señal por el medio amplificador y una barra de Ti:Zafiro de 5mm de largo. Hasta el momento hemos obtenido pulsos con una energía de varios μJ.

Descriptores: Femtosegundos; amplificador; compresión de pulsos; estirado de pulsos.

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