Communication Dans Un Congrès Année : 2021

Coherent combining of optical parametric oscillators: challenges and experimental results

Combinaison cohérente d’oscillateurs paramétriques optiques : défis et résultats expérimentaux

Résumé

Previous demonstrations of coherent combination of continuous-wave difference frequency generators (DFG) emitting at 3.4 µm have proved that coherent beam combining (CBC) by active phase control could be useful for power scaling fiber-laser-pumped optical parametric oscillators (OPOs). We developed an experiment using indirect phase control to demonstrate coherent combining of mid-infrared optical parametric oscillators. The main improvement from DFG combining is the enhancement in generated power and in conversion efficiency brought by the OPO cavity. But there's also an additional challenge: to be able to control the cavity modes of the OPO accurately to perform simultaneously real-time wavelength and phase control. In this paper, we present the difficulties encountered to perform efficient coherent combining of mid-infrared emitting OPOs. We detail the different OPO cavity configurations we tested and compare theoretical assessment of their threshold with measurements. The first results of coherent combining of continuous-wave OPOs are then given as well as the methods we use to couple the wavelength and phase control feedback loops. Future work on the combining of pulsed OPOs is finally introduced as well as a comparison between pulsed laser combining and pulsed OPO combining limitations.

Nous présentons les difficultés rencontrées pour opérer efficacement la combinaison cohérente d’oscillateurs paramétriques optiques (OPO). Nous détaillons les différentes configurations de cavités que nous avons testées et comparons les seuils évalués théoriquement et les mesures. Les premiers résultats de combinaison cohérente d’OPO continus sont aussi présentés, ainsi que les méthodes employées pour coupler les boucles de rétroaction contrôlant la longueur d’onde et la phase. Les travaux à venir sur la combinaison d’OPO impulsionnels sont enfin introduits au travers d’une comparaison entre les limites à la combinaison de lasers pulsés et d’OPO pulsés.

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hal-03162389 , version 1 (08-03-2021)

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Citer

Pierre Bourdon, Rodwane Chtouki, Anne Durécu, Laurent Lombard, Christophe Planchat, et al.. Coherent combining of optical parametric oscillators: challenges and experimental results. SPIE LASE 2021, Mar 2021, Online, United States. pp.116700H, ⟨10.1117/12.2576878⟩. ⟨hal-03162389⟩
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