高重頻大能量皮秒薄片激光可通過頻率轉換過程產(chan) 生中紅外少周期飛秒激光，是產(chan) 生高性能阿秒光源的重要驅動源。當前，商業(ye) 化Yb:YAG薄片激光器均采用熱沉式間接冷卻技術路線，其核心工藝薄片晶體(ti) 與(yu) 熱沉的鍵合技術難度大、門檻高。

近日，中國科學院西安光學精密機械研究所在高重頻大能量超快薄片激光器方麵取得新進展。團隊創新性地采用直接液冷百微米級Yb:YAG薄片晶體(ti) 技術路徑，突破了高功率、大能量薄片激光頭工藝瓶頸，掌握了全鏈條自主核心工藝。

在激光頭結構設計中，團隊將多片薄片集成於(yu) 同一激光頭內(nei) ，通過增加冷卻液通道數和冷卻液流速提升熱提取能力；采用光束透射增益介質，降低由材料熱形變造成的光束畸變，柔性夾持極大緩解材料熱膨脹後造成的變形，穩定保障高光束質量輸出；同時結合多衝(chong) 程泵浦結構充分吸收半導體(ti) 泵浦激光，實現薄片激光頭的緊湊化結構設計。

基於(yu) 啁啾脈衝(chong) 放大（CPA）技術路線，團隊采用自主研製的直接液冷Yb:YAG薄片激光頭，搭建單激光頭環形再生放大器，實現重複頻率1kHz，平均功率超200W，脈衝(chong) 能量超200mJ的皮秒激光輸出。這是目前國際上采用直接液冷Yb:YAG薄片激光頭在kHz重頻下實現的最高能量。

該成果為(wei) 我國高端超快激光裝備自主可控提供了全新技術路徑，將為(wei) 相關(guan) 國家重大科技基礎設施的建設提供堅實的技術支撐。

相關(guan) 研究成果發表在《中國光學快報》（Chinese Optics Letters）上。

關(guan) 鍵核心器件（a）薄片激光頭和（b）泵浦模塊實物圖