Abstract

Two large-aperture tiled-grating (1.5m) compressors, each consisting of four sets of tiled-grating assemblies, have been built for the OMEGA EP high-energy petawatt-class laser system. The techniques used for tiling individual tiled-grating assemblies and for optimizing the overall performance of a tiled-grating compressor are described. Both compressors achieved subpicosecond pulse duration without tiling-induced temporal degradation. A ray-tracing model predicted that the static wavefront of the grating tiles dominated focal-spot degradations when submicroradian tiling accuracy is achieved. The tiled-grating compressors delivered a tighter focal spot compared with subaperture grating compressors with single central tiles.

© 2008 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).
  2. T. J. Kessler, J. Bunkenburg, H. Huang, A. Kozlov, and D. D. Meyerhofer, Opt. Lett. 29, 635 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. A. Cotel, M. Castaing, P. Pichon, and C. Le Blanc, Opt. Express 15, 2742 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. J. Qiao, A. Kalb, M. J. Guardalben, G. King, D. Canning, and J. H. Kelly, Opt. Express 15, 9562 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. M. Takeda, H. Ina, and S. Kobayashi, J. Opt. Soc. Am. 72, 156 (1982).
    [CrossRef]

2007 (2)

2006 (1)

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

2004 (1)

1982 (1)

Bagnoud, V.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Begishev, I. A.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Bromage, J.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Bunkenburg, J.

Canning, D.

Castaing, M.

Cotel, A.

Dalton, S.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Folnsbee, L.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Guardalben, M. J.

J. Qiao, A. Kalb, M. J. Guardalben, G. King, D. Canning, and J. H. Kelly, Opt. Express 15, 9562 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Huang, H.

Ina, H.

Jungquist, R.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Kalb, A.

Kelly, J. H.

J. Qiao, A. Kalb, M. J. Guardalben, G. King, D. Canning, and J. H. Kelly, Opt. Express 15, 9562 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Kessler, T. J.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

T. J. Kessler, J. Bunkenburg, H. Huang, A. Kozlov, and D. D. Meyerhofer, Opt. Lett. 29, 635 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

King, G.

Kobayashi, S.

Kozlov, A.

Kruschwitz, B. E.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Le Blanc, C.

Loucks, S. J.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Maywar, D. N.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

McCrory, R. L.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Meyerhofer, D. D.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

T. J. Kessler, J. Bunkenburg, H. Huang, A. Kozlov, and D. D. Meyerhofer, Opt. Lett. 29, 635 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Morse, S. F. B.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Oliver, J. B.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Pichon, P.

Puth, J.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Qiao, J.

Rigatti, A. L.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Schmid, A. W.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Shoup, M. J.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Stoeckl, C.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Takeda, M.

Waxer, L. J.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Weiner, D.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Zuegel, J. D.

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

J. Opt. Soc. Am. (1)

J. Phys. IV (1)

J. H. Kelly, L. J. Waxer, V. Bagnoud, I. A. Begishev, J. Bromage, B. E. Kruschwitz, T. J. Kessler, S. J. Loucks, D. N. Maywar, R. L. McCrory, D. D. Meyerhofer, S. F. B. Morse, J. B. Oliver, A. L. Rigatti, A. W. Schmid, C. Stoeckl, S. Dalton, L. Folnsbee, M. J. Guardalben, R. Jungquist, J. Puth, M. J. Shoup III, D. Weiner, and J. D. Zuegel, J. Phys. IV 133, 75 (2006).

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (1)

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Wavefront map ( 0.37 m × 0.37 m ) of the tiled-grating compressor. (b) Histogram of R 80 for 500 simulations for tiling accuracy tilt tip = ± 0.2 μ rad ; piston = ± 0.13 μ m .

Fig. 2
Fig. 2

(a) Optical layout for tiling each individual TGA with a Fizeau interferometer inside the GCC. The combined movement of the TGA selection mirror and RF allows the interferometer to see all of the gaps of the four TGAs sequentially. (b) Angular tiling stability at GCC at vacuum.

Fig. 3
Fig. 3

Optical layout for evaluating and optimizing overall tiling performance of the whole compressor.

Fig. 4
Fig. 4

(a) Focal spot of the single-central tile compressor. (b) Focal spot of the triple-tile compressor. (c) Comparison between the horizontal lineouts and vertical lineouts of the two focal spots.

Fig. 5
Fig. 5

(a), (b) Autocorrelation scanning results for single-tile and triple-tile configurations for the lower compressor and upper compressor.

Metrics