Generace třetí harmonické frekvence na laseru Bivoj 10 J

Tým vědců ze skupiny Bivoj, vedený Dr. Martinem Divokým, a Dr. Jonathan Phillips z STFC úspěšně provedli konverzi vysokoenergetického záření laserového systému Bivoj 10 J do třetí harmonické frekvence (343 nm) pomocí nelineárního krystalu LBO jako součtové frekvence základní a druhé harmonické frekvence laseru. Druhá harmonická frekvence byla získána ve stejném experimentu, který byl proveden dříve tohoto roku. Správný poměr energií na obou frekvencích byl získán rozladěním krystalu generujícího druhou harmonickou.  Konverze byla provedena pro vstupní záření s vlnovou délkou 1030 nm a energií 5,5 J při opakovací frekvenci 10 Hz. Apertura druhého LBO krystalu byla 30 x 30 mm2 a délka 12 mm. Obrázek ukazuje dlouhodobou energetickou stabilitu vstupního (červená čára) a konvertovaného záření (modrá čára). Po dobu experimentu trvajícího přes 60 minut byla konverze mimořádně stabilní, kdy RMS energetické stability bylo kolem 2%.

V budoucnu se plánuje rozšíření distribučního systému pro laserové svazky tak, aby druhá i třetí harmonická frekvence mohla být přivedena i do aplikačních laboratoří. Tím se výrazně rozšíří spektrum experimentů, které mohou uživatelé laseru provádět. Druhá a třetí harmonická frekvence by měla být uživatelům k dispozici od roku 2020 a experimenty mohou zahrnovat zpracování materiálů s vysokou energií a touto vlnovou délkou. Celá řada materiálů má výrazně větší absorpci laserového záření o vlnové délce 515 nm nebo o vlnové délce 343 nm a to nám dovolí efektivně zpracovávat neželezné kovy jako je například měď nebo hliník. Stejně tak tato vlnová délka je velmi málo absorbována vodou, proto s tímto laserovým zdrojem můžeme provádět i experimenty pod vodní hladinou. Neméně zajímavou aplikací je i možnost testování optických komponent v této stále se rozšiřující oblasti využití zelených či modrých laserů.