High Power Laser Science and Engineering, Volume. 11, Issue 6, 06000e89(2023)

Nanosecond laser conditioning of multilayer dielectric gratings for picosecond–petawatt laser systems

Kun Shuai1,2,3, Yuanan Zhao1,2,3、*, Xiaofeng Liu1,2,3、*, Xiangkun Lin1,2,3, Zhilin Xia4, Keqiang Qiu5, Dawei Li1,3, He Gong1,6, Yan Zhou1,6, Jian Sun1,3, Li Zhou7, Youen Jiang7, Yaping Dai8, and Jianda Shao1,3,9
Author Affiliations
  • 1Laboratory of Thin Film Optics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai, China
  • 2Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
  • 3Key Laboratory of Materials for High Power Laser, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
  • 4School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, China
  • 5National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei, China
  • 6School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, China
  • 7National Laboratory on High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, CAS, Shanghai, China
  • 8Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang, China
  • 9Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences, Hangzhou, China
  • show less
    References(42)

    [1] M. D. Perry, D. Pennington, B. C. Stuart, G. Tietbohl, J. A. Britten, C. Brown, S. Herman, B. Golick, M. Kartz, J. Miller, H. T. Powell, M. Vergino, V. Yanovsky. Opt. Lett., 24, 160(1999).

    [2] L. J. Waxer, D. N. Maywar, J. H. Kelly, T. J. Kessler, B. E. Kruschwitz, S. J. Loucks, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, C. Stoeckl, J. D. Zuegel. Opt. Photonics News, 16, 30(2005).

    [3] C. Radier, O. Chalus, M. Charbonneau, S. Thambirajah, G. Deschamps, S. David, J. Barbe, E. Etter, G. Matras, S. Ricaud, V. Leroux, C. Richards, F. Lureau, A. Baleanu, R. Banici, A. Gradinariu, C. Caldararu, C. Capiteanu, A. Naziru, B. Diaconescu, V. Iancu, R. Dabu, D. Ursescu, I. Dancus, C. A. Ur, K. A. Tanaka, N. V. Zamfir. High Power Laser Sci. Eng., 10, e21(2022).

    [4] N. Blanchot, G. Behar, T. Berthier, B. Busserole, C. Chappuis, C. Damiens-Dupont, P. Garcia, F. Granet, C. Grosset-Grange, J. P. Goossens, L. Hilsz, F. Laborde, T. Lacombe, F. Laniesse, E. Lavastre, J. Luce, F. Macias, E. Mazataud, J. L. Miquel, J. Neauport, S. Noailles, P. Patelli, E. Perrot-Minot, C. Present, D. Raffestin, B. Remy, C. Rouyer, D. Valla. , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , and , EPJ Web Conf. , 07001 ()., 59(2013).

    [5] R. Tommasini, O. L. Landen, L. B. Hopkins, S. P. Hatchett, D. H. Kalantar, W. W. Hsing, D. A. Alessi, S. L. Ayers, S. D. Bhandarkar, M. W. Bowers, D. K. Bradley, A. D. Conder, J. M. Di Nicola, P. Di Nicola, L. Divol, D. Fittinghoff, G. Gururangan, G. N. Hall, M. Hamamoto, D. R. Hargrove, E. P. Hartouni, J. E. Heebner, S. I. Herriot, M. R. Hermann, J. P. Holder, D. M. Holunga, D. Homoelle, C. A. Iglesias, N. Izumi, A. J. Kemp, T. Kohut, J. J. Kroll, K. LaFortune, J. K. Lawson, R. Lowe-Webb, A. J. MacKinnon, D. Martinez, N. D. Masters, M. P. Mauldin, J. Milovich, A. Nikroo, J. K. Okui, J. Park, M. Prantil, L. J. Pelz, M. Schoff, R. Sigurdsson, P. L. Volegov, S. Vonhof, T. L. Zobrist, R. J. Wallace, C. F. Walters, P. Wegner, C. Widmayer, W. H. Williams, K. Youngblood, M. J. Edwards, M. C. Herrmann. Phys. Rev. Lett., 125, 155003(2020).

    [6] S. P. Hatchett, C. G. Brown, T. E. Cowan, E. A. Henry, J. S. Johnson, M. H. Key, J. A. Koch, A. B. Langdon, B. F. Lasinski, R. W. Lee, A. J. Mackinnon, D. M. Pennington, M. D. Perry, T. W. Phillips, M. Roth, T. C. Sangster, M. S. Singh, R. A. Snavely, M. A. Stoyer, S. C. Wilks, K. Yasuike. Phys. Plasmas, 7, 2076(2000).

    [7] A. X. Li, C. Y. Qin, H. Zhang, S. Li, L. L. Fan, Q. S. Wang, T. J. Xu, N. W. Wang, L. H. Yu, Y. Xu, Y. Q. Liu, C. Wang, X. L. Wang, Z. X. Zhang, X. Y. Liu, P. L. Bai, Z. B. Gan, X. B. Zhang, X. B. Wang, C. Fan, Y. J. Sun, Y. H. Tang, B. Yao, X. Y. Liang, Y. X. Leng, B. F. Shen, L. L. Ji, R. X. Li, Z. Z. Xu. High Power Laser Sci. Eng., 10, e26(2022).

    [8] H. Daido, M. Nishiuchi, A. S. Pirozhkov. Rep. Prog. Phys., 75, 056401(2012).

    [9] D. Strickland, G. Mourou. Opt. Commun., 56, 219(1985).

    [10] Z. Chen, S. Zheng, X. Lu, X. Wang, Y. Cai, C. Wang, M. Zheng, Y. Ai, Y. Leng, S. Xu, D. Fan. High Power Laser Sci. Eng., 10, e32(2022).

    [11] B. C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, M. D. Perry. J. Opt. Soc. Am. B, 13, 459(1996).

    [12] J. A. Britten, W. A. Molander, A. M. Komashko, C. P. J. Barty. Proc. SPIE, 5273, 1(2004).

    [13] J. Neauport, E. Lavastre, G. Razé, G. Dupuy, F. Desserouer. Opt. Express, 15, 12508(2007).

    [14] N. Bonod, J. Néauport. Opt. Commun., 260, 649(2006).

    [15] J. Néauport, N. Bonod. Proc. SPIE, 7132, 71320D(2009).

    [16] L. Y. Xie, J. L. Zhang, Z. Y. Zhang, B. Ma, X. B. Cheng. Opt. Express, 29, 2669(2021).

    [17] B. Ashe, K. L. Marshall, C. Giacofei, A. L. Rigatti, T. J. Kessler, A. W. Schmid, J. B. Oliver, J. Keck, A. Kozlov. Proc. SPIE, 6403, 64030O(2006).

    [18] B. Ashe, K. L. Marshall, D. Mastrosimone, C. McAtee. Proc. SPIE, 7069, 706902(2008).

    [19] B. Ashe, C. Giacofei, G. Myhre, A. W. Schmid. Proc. SPIE, 6720, 67200N(2007).

    [20] H. T. Nguyen, C. C. Larson, J. A. Britten. Proc. SPIE, 7842, 78421H(2010).

    [21] H. P. Howard, A. F. Aiello, J. G. Dressler, N. R. Edwards, T. J. Kessler, A. A. Kozlov, I. Manwaring, K. L. Marshall, J. B. Oliver, S. Papernov. Appl. Opt., 52, 1682(2013).

    [22] N. Liu, R. Dent, B. N. Hoffman, A. A. Kozlov, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, T. J. Kessler, S. G. Demos, A. A. Shestopalov. Opt. Express, 31, 714(2023).

    [23] J. Néauport, N. Bonod, S. Hocquet. Proc. SPIE, 8190, 81900O(2011).

    [24] T. Liu, M. Zhu, W. Du, J. Shi, J. Sun, Y. Chai, J. Shao. High Power Laser Sci. Eng., 10, e30(2022).

    [25] X. Zou, F. Y. Kong, Y. X. Jin, P. Chen, J. M. Chen, J. Xu, Y. L. Wang, Y. B. Zhang, J. D. Shao. Opt. Mater., 91, 177(2019).

    [26] D. A. Alessi, C. W. Carr, R. P. Hackel, R. A. Negres, K. Stanion, J. E. Fair, D. A. Cross, J. Nissen, R. Luthi, G. Guss, J. A. Britten, W. H. Gourdin, C. Haefner. Opt. Express, 23, 15532(2015).

    [27] J. Xu, X. Zou, J. M. Chen, Y. B. Zhang, Y. L. Wang, Y. X. Jin, F. Y. Kong, H. C. Cao, P. Chen, J. D. Shao. Opt. Lett., 44, 2871(2019).

    [28] H. Liddell. , “Enhancing the performance of multilayer-dielectric diffraction gratings through cleaning process modifications and defect mitigation,” PhD. Thesis (University of Rochester, ).(2014).

    [29] I. Jovanovic, C. G. Brown, B. C. Stuart, W. Molander, N. Nielsen, B. Wattellier, J. Britten, D. M. Pennington, C. P. J. Barty. Proc. SPIE, 5647, 34(2005).

    [30] X. K. Lin, Y. A. Zhao, X. F. Liu, D. W. Li, K. Shuai, H. Ma, Y. C. Shao, J. Sun, K. Q. Qiu, Y. Cui, Y. P. Dai, J. D. Shao. Opt. Mater. Express, 12, 643(2022).

    [31] S. Xu, X. Yuan, Y. Wei, X. Xia, X. Zu. Opt. Mater., 31, 1013(2009).

    [32] M. Sahraee, H. R. Fallah, H. Zabolian, B. Moradi, M. H. Mahmoodzade. Opt. Spectrosc., 118, 627(2015).

    [33] C. J. Stolz, L. M. Sheehan, S. M. Maricle, S. Schwartz, M. R. Kozlowski, R. T. Jennings, J. Hue. Proc. SPIE, 3264, 105(1998).

    [34] M. Kozlowski. Proc. SPIE, 143811(1990).

    [35] H. Bercegol. Proc. SPIE, 3578, 421(1998).

    [36] Y. N. Zhao, T. Wang, D. W. Zhang, J. Shao, Z. Fan. Appl. Surf. Sci., 245, 335(2005).

    [37] J. Liu, X. Li, Z. K. Yu, H. Cui, W. L. Zhang, M. P. Zhu, K. Yi. Proc. SPIE, 8786, 87860Z(2013).

    [38] Y. Zhao, J. Shao, T. Wang, D. Zhang, S. Fan, J. Huang, W. Gao, Z. Fan. Proc. SPIE, 5774, 599(2004).

    [39] X. K. Lin, Y. A. Zhao, X. F. Liu, D. W. Li, H. Ma, Y. C. Shao, K. Q. Qiu, J. Sun, F. Y. Kong, M. P. Zhu, J. D. Shao. Proc. SPIE, 11912, 119120O(2021).

    [40] Y. Hao, M. Sun, S. Shi, X. Pan, Z. Zhu, X. Pang, J. Zhu. Proc. SPIE, 10339, 103390H(2017).

    [41] K. Shuai, X. Liu, Y. Zhao, K. Qiu, D. Li, H. Gong, J. Sun, L. Zhou, Y. Jiang, Y. Dai, J. Shao, Z. Xia. High Power Laser Sci. Eng., 10, e42(2022).

    [42] X. Cheng, J. Zhang, T. Ding, Z. Wei, H. Li, Z. Wang. Light-Sci. Appl., 2, e80(2013).

    Tools

    Get Citation

    Copy Citation Text

    Kun Shuai, Yuanan Zhao, Xiaofeng Liu, Xiangkun Lin, Zhilin Xia, Keqiang Qiu, Dawei Li, He Gong, Yan Zhou, Jian Sun, Li Zhou, Youen Jiang, Yaping Dai, Jianda Shao. Nanosecond laser conditioning of multilayer dielectric gratings for picosecond–petawatt laser systems[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2023, 11(6): 06000e89

    Download Citation

    EndNote(RIS)BibTexPlain Text
    Save article for my favorites
    Paper Information

    Category: Research Articles

    Received: Jun. 27, 2023

    Accepted: Sep. 7, 2023

    Published Online: Dec. 14, 2023

    The Author Email: Yuanan Zhao (yazhao@siom.ac.cn), Xiaofeng Liu (liuxiaofeng@siom.ac.cn)

    DOI:10.1017/hpl.2023.74

    Topics