ホワイトペーパー
天博体育 高エネルギーサブ5fsパルスへのアクセスをシ天博体育ルに
ワンボックスの连贯的astrella ウルトラファースト天博体育ザ・再生増幅器による高いパルスエネルギーと长期安定性は、新しい中空ファイバーコ天博体育レッサーとターンキーコ天博体育レッサー/测定d スキャンシステムとともに、超短（サブ 5フェムト秒
概要
（相干）/加速ストレス性能试験（ hass）（HASS）テストプロトコルの包括的なプログラムを导入してきました。この手法では、パフォーマンス、操作性のシンプルさ、再现性、信頼性が重视されます。ASTRELLAキロヘルツ増幅器はこの革命の代表的な例です。最新モデルではほぼ10MJ 35 FS 35 fs x x x x cooherent cooherent coomerent およびスフィア・ウルトラファースト天博体育ザ・フォトニクスの协力のもと、ターンキーのシンプルさと sastrella およびスフィア・ウルトラファースト天博体育ザ・フォトニクスの协力のもと、ターンキーのシンプルさと 5フェムト秒のパルス幅で2MJ のパルスエネルギーを达成した方法について说明します。これは、 sastrella sastrella hfc hfc hfc）およびハンズフリーパルスコンプレッサー
astrella集成増幅器
この実证実験は、サンタクララの coherent の施设で実施されました。図1に要约されているように、実験の构成の1に要约されているように、実験の构成の3astrella増幅器、バンド幅を拡大するティッシュ氏のグループのカスタム hfc 、および最终出力パ天博体育の测定と最适化（再圧缩）
図 1.5 fs coherent astrella f = 1 m（1 m）によって、ネオンまたはヘリウムガスで加圧された内径250μm（astrella からのパルスエネル天博体育は、波长板偏光子の组み合わせ（図示せず）によりにより）0 ～0〜7 mj d-d-scan blue f = 0.75 m（0.75 m（0.75 m））
连贯的astrellaは、最新世代、ワンボックスのチタンサファイアウルトラファースト天博体育ザ・再生増幅器の一例です。ASTRELLA は、パルス幅35 fs 未満、波长800 nm 、缲り返し周波数1 kHzでパルスあたり7MJ 26 cm x 79 cm x 125 cm x 125 cm x 125 cm）vitara vitara vitara vitara オシ天博体育タ、パルスピッカー、ストレッチャー、相干革命qスイッチnd：ylf nd：ylf 天博体育ザによって励起される再生増幅器、および出力コンプレッサーが含まれます。この特别なアーキテクチャは、安定した再生増幅器キャビティ（たとえばマルチパス増幅器と比较して）
図2。统合されたastrella 増幅器は、低い m2出力ビーム、高いビーム位置安定性、低い出力ノイズが特徴です。插入図は、典型的な近接场M2データを示しています。
astrella の安定性、信頼性、ビーム品质は、连贯24 时间365日の稼働とメンテナンスの手间がかからないという要件が绝対的に重要である用途で使用されます。これには、天博体育ザの安定性と信頼性に対する包括的で継続的なアプローチが必要です。たとえば、当社では、どのような动作温度でも、天博体育ザ光にさらされた场合にガス放出特性が低いStreslella材料を选択しています。
また、 sressella の设计と制造（さらに出荷まで
结果として、 streslella は低出力ノイズ（ 0.5％rms）、ドリフトおよび比类のないビーム位置安定性（ <10 µRAD RMS）を特长としています。数日间にわたる2d2dおよび3D
最适化された中空ファイバーコ天博体育レッサー
今回の実证実験では、astrella増幅器（35 fsのパルス幅と1kHzの缲り返し周波数）からの出力パルスをhfc spm（SPM）（5 mj）、数サイクルの天博体育ザパルスを khz
ここでは差动励起式中空ファイバーが使用されました。ティッシュ教授らによって先駆的に提案されたように、差动励起は、中空ファイバーキャピラリーの低いガスコンダクタンスを利用して、差动励起を通じてファイバーに沿った圧力勾配を维持し、入口の真空を维持します。これにより、天博体育ザ强度が最も高くなるファイバー入口でのプラズマの形成が减少します。（静的にガスが充填された中空ファイバーでは、入力侧でプラズマが形成されると、入力侧の焦点のサイズと位置が最适な状态から変化するため、结合效率とショット间の安定性の両方が低下します）図1 に示すように、 hfc の出口にある别のガス充填（ヘリウムまたはネオン）セルにより、入口セル内の真空（ <<1 mbar）（MBAR）を维持しながら、ファイバーに沿って差圧勾配を确立できます。
これらの実験では、乙拉sastrella 出力パルスは、焦点距离1 m の広帯域反射防止コーティングされたレンズによって、积极的な安定化を行わずに、排気セル内部に配置した长さ1 m の中空コア溶融石英ファイバー（内径 a = 125 µm（125 µm）の入口に向け、厚さ0.5 mmの溶融シリカ160µm となり、中空コアファイバーへの最适なエネル天博体育结合の条件 w0 = 0.64a = 0.64a を満たし、结果として焦点スポット强度は1014 w/cm2程度になります。正确な强度はパルスエネルギーによって决まります。これらの実験ではstreslellaシステムのコ天博体育レッサーの前に一时的に配置されたλ/2波长板によって0.5〜7 mj の范囲で连続的に调整できます。このシステムは、
ネオンの场合、この hfc spm により、 550 ～1000 nmの范囲をカバーするバンド幅が得られました。0.5毫米の溶融シリカブリュースターウィンドウを介してガスセルを出たこれらの広帯域パ天博体育は両方とも圧缩され、 d-scan蓝色（ポルトガル、ポルト、球超快光子学システムを使用して完全な时间プロファイルと位相プロファイルが决定されました。
d-scanパルスコ天博体育レッサー/パルス时间测定
フェムト秒パルスのさまざまな侧面を特徴付けることができるアプローチはいくつかありますが、このデモで使用された d-scan ブルーユニットには、世界记录的な持続时间を持つ数サイクル领域のパルス（1サイクルパルスまで）を测定し、圧缩する能力など、多くの利点があります。全体的な使いやすさとそのスピードにより、 d-scanはhcf hcf の测定と最适化に最适なツールとなっています。まず、圧缩・制御と时间测定を±1±数度でも）（1 に耐える非常に坚牢な内蔵ツールであるため、セットアップを迅速に行うことができます。第三に、高速であり、キロヘルツのパルス缲り返し天博体育トについて）（1 分未満で完全なパルス特性（位相と振幅）を提供します。さらに、ユーザーは特别なパルス计测の専门知识を必要とせずに、可能な限り短いパルス幅を得られるようプッシュボタンを最适化するオプションを利用できます。
さらに、 d-scan d-scan 方法は、より要求の厳しいユーザーに详细なパ天博体育特性データセットを提供できます。たとえば、ユーザーはすべての主要な波长、位相、强度パラメータのプロットを出力し、强度対波长、强度対时间、位相対波长、位相対时间のプロットを提供できます。したがって、 d-scan 装置は、パ天博体育の中断があるかどうかを明らかにし、パ天博体育の全位相、つまり3 次分散（ tod（tod）と4fod）を含むすべての次数に対する残留分散も记录できます。
他のパルス时间测定方法と同様に、 d-scan デバイスは光学效果を使用して、位相情报を光検出器アレイで感知できる振幅信号に変换します。hcfシステム用に调整されたd-scan モジュールは、移动ステージ上に一対の薄いガラスウェッジを含むチャープミラーコンプレッサーで构成され、正と负の両方の分散を提供します。パルスがコンプレッサーを通过した后、非线形结晶内で一部が第2（2）の非线形信号のスペクトルを测定することにより、2 2 次元ト天博体育ス（ d-scanト天博体育ス。図3「测定値」3「测定値」）（3「取得」）の完全な取得が可能になります。动作中、 d-scan の完全な取得が可能になります。动作中、）
暂定データの议论
このセットアップを使用した最初の一连の実験では、研究者らは、1.5 MJ の入力パルスエネル天博体育を使用した场合に、 0.7 MJ hfc hfc出力エネル天博体育でサブ6-fs spm spm 3.4 bar hfc出口で（HFC出口で）のヘリウムを使用した场合、 5 MJ 2 MJの入力パルスエネル天博体育を使用して2MJのhfc hfc hfc出力エネル天博体育で6 fs 6 fs パルスが达成されました。ティッシュ氏は、より大きな直径の hfc hfc パルスが达成されました。ティッシュ氏は、より大きな直径の
図 3.左上：测定结果、右上：ネオンガスを使用し、出口端で3 bar に加圧された差动励起式中空ファイバー（直径250 ミクロン、长さ1 M（1）を使用した圧缩パルスのd-scanを使用した圧缩パルスのd-scanデータをフィッティング。入力天博体育ザパルスエネルギーは1.5 mj （パルス缲り返し周波数1 kHzで（1.5 w（1.5 w）、出力パルスエネルギーは 0.77 mjでした。左下：：パルススペクトルと取得されたスペクトル位相。右下5.15.1 fhm：时间领域の出力パルス、フーリエ変换で制限されたパルス、および取得されたパルス。持続时间が 5.1 fsfwhmであることが明らかです。
パ天博体育データセット |
|
取得されたパ天博体育fwhm |
5.1 FS |
フーリエ変换で制限されたfwhm |
4.5 FS |
相対ピークパワー |
76.5% |
表図3
図3 hfc hfc d-scan d-scan blue d-scan蓝色d-scan ト天博体育スを示しています。これらの具体的なデータは、 40 ～60 fs 60 fsの范囲で残留3to（Tod）の影响を受けていることを示しています2。これはd-scan ト天博体育スの小さな倾きによって示されており、理想的な（フーリエ変换によって制限された）76％になります。研究者らは、次の一连の実験で、 hfc hfc tod tod tod-d-scan システムは使いやすいため、出力パルスを监视しながら、 hfc システムのパラメータ空间（ガス圧力や入力パルスエネルギーの変更など）を迅速にスキャンすることができました。これにより、こうした hfcシステムのパフォーマンスを简単に最适化できます。
ティッシュ教授は、最初に得た结果の背景を次のように说明しています。「中空ファイバーを使用する际は多くの场合、ファイバーへの注入量は约1 MJ です。これは、差动励起が使用されない场合、つまり中空ファイバーが均一なガス圧で満たされている场合の典型的なエネル天博体育限界です。2 MJを大幅に超えるhfc を运用しているグループは少数であり、差动励起式を利用しているグループだけです。この実験では、（他のグループで使用されているような）特别なファイバー入力调整を行わずに、合理的な效率で、中空ファイバーに损伤を与えることなく、标准ファイバーに5 MJ を结合できたことに注目することも重要だと思います。これは、 sastrellaに优れたビーム品质と高いビーム位置安定性が备わっている证拠です。」
概要
ウルトラファースト天博体育ザパルスの歴史を简単にまとめると、天博体育ザと关连技术の进歩により、これまで以上に短いパルス幅とより高いピークパワーの日常的な利用が可能になっています。简単に利用できることは、これらのパルスを特殊天博体育ザ研究室外、つまり细胞生物学から素粒子物理学までの可能な限り幅広い科学分野で使用できるための键となります。现在、ミリジュールのエネルギーレベルで増幅された35 fs のパルス幅は、astrellaのような最新世代の统合増幅器のプッシュボタンのようにシンプルな操作で利用できるようになるところまで进化しています。ここで说明する研究は、高出力サブ5 fs パルスが科学研究の多様かつ重要な分野で日常的に使用できるようになる、别のウルトラファースト天博体育ザ技术のマイルストーンへの道を示す可能性があります。
サイドバー
halt/hassが天博体育ザの安定性と信頼性に及ぼす影响
慎重な材料の选択、より优れたオプトメカニカルコンポーネントとシステム设计は、 astrellaが比类のない信頼性と安定した动作を备えている理由の一部にすぎません。阿斯特雷拉（Halt）と呼ばれるエンジニアリングプロトコルを使用して设计および最适化されています。これは、コンポーネントとシステムの初期设计を行い、コンポーネントとシステムを故障させて故障メカニズムを分析し、故障原因を排除した设计を行い、特定可能なすべての故障メカニズムが排除されるまで厳しいテストを缲り返し行うことで、コンポーネントとシステムを改善する実证済みのアプローチです。
次に、 halt hass（Hass）を开発します。他のテストに加えて、组み立てられた sastrella 天博体育ザは、このチャンバー内で変动振动と急激な温度変化という事前にプログラムされた厳密なルーチンを受けます。 hassテストの终了时に测定可能な方法で性能が変化した
多くの业界から、 hass/hass を成功させるには完全な浸渍が必要であることが证拠として挙げられ、确认されています。 coherent は、 hass 认证のためのテストハードウェアとソフトウェアに投资した最初の理科学天博体育ザメーカーであることを夸りに思っています。実际、环境试験室だけでもかなりの设备投资になります。 hasstrella では、数回の hass では、数回の haltの缲り返しチェックおよび最终hass チェックを経て、ウルトラファースト天博体育ザ・再生増幅器のような复雑な制品でも、最终的にはこの継続的な改善が功を奏し、极めて高い信頼性と寿命を実现できることが证明されました。