Υψηλής απόδοσης εξαιρετικά γρήγορη τεχνολογία λέιζερ

Υψηλής απόδοσης Ultrafast Waferτεχνολογία λέιζερ
Υψηλής δύναμηςεξαιρετικά ταψιά λέιζερΧρησιμοποιούνται ευρέως στην προηγμένη κατασκευή, πληροφορίες, μικροηλεκτρονική, βιοϊατρική, εθνική άμυνα και στρατιωτικά πεδία και η σχετική επιστημονική έρευνα είναι ζωτικής σημασίας για την προώθηση της εθνικής επιστημονικής και τεχνολογικής καινοτομίας και της ανάπτυξης υψηλής ποιότητας. Λεπτή σφαίρασύστημα λέιζερΜε τα πλεονεκτήματα της υψηλής μέσης ισχύος, η μεγάλη παλμική ενέργεια και η εξαιρετική ποιότητα της δέσμης έχουν μεγάλη ζήτηση στη φυσική του attosecond, την επεξεργασία υλικών και άλλους επιστημονικούς και βιομηχανικούς τομείς και ανησυχούν ευρέως από χώρες σε όλο τον κόσμο.
Πρόσφατα, μια ερευνητική ομάδα στην Κίνα χρησιμοποίησε την τεχνολογία αυτο-αναπτυγμένης πλακιδίων και την τεχνολογία αναγεννητικής ενίσχυσης για την επίτευξη υψηλής απόδοσης (υψηλή σταθερότητα, υψηλής ισχύος, υψηλής ποιότητας δέσμης, υψηλής απόδοσης) εξαιρετικά γρήγορη πτερύγιαλέιζερπαραγωγή. Μέσω του σχεδιασμού της κοιλότητας του ενισχυτή αναγέννησης και του ελέγχου της θερμοκρασίας της επιφάνειας και της μηχανικής σταθερότητας του κρυστάλλου δίσκου στην κοιλότητα, η έξοδος λέιζερ της ενιαίας παλμικής ενέργειας> 300 μJ, το πλάτος παλμού <7 PS, η μέση ισχύς> 150 W επιτυγχάνεται και η υψηλότερη απόδοση μετατροπής φωτός μπορεί να φτάσει το 61%, η οποία είναι επίσης η υψηλότερη απόδοση της μετατροπής που αναφέρθηκε. Ο συντελεστής ποιότητας δέσμης M2 <1.06@150w, 8h σταθερότητα RMS <0.33%, αυτό το επίτευγμα σηματοδοτεί μια σημαντική πρόοδο στο Laser High-Performance Ultrafast Wafer Laser, το οποίο θα παρέχει περισσότερες δυνατότητες για εφαρμογές υψηλής ισχύος υπερ-γρήγορης λέιζερ.

Υψηλή συχνότητα επανάληψης, σύστημα ενίσχυσης αναγέννησης υψηλής ισχύος
Η δομή του ενισχυτή λέιζερ δίσκων φαίνεται στο σχήμα 1. Περιλαμβάνει πηγή σπόρων ινών, μια λεπτή κεφαλή λέιζερ φέτας και μια κοιλότητα αναγεννητικής ενισχυτή. Ένας ταλαντωτής ινών με διάτρηση Ytterbium με μέση ισχύ 15 MW, κεντρικό μήκος κύματος 1030 nm, πλάτος παλμού 7,1 ps και ποσοστό επανάληψης 30 MHz χρησιμοποιήθηκε ως πηγή σπόρου. Η κεφαλή λέιζερ με δίσκο χρησιμοποιεί ένα σπιτικό κρύσταλλο YB: YAG με διάμετρο 8,8 mm και πάχος 150 μm και σύστημα άντλησης 48 εγκεφαλικών επεισοδίων. Η πηγή της αντλίας χρησιμοποιεί μια γραμμή μηδενικής φωνής LD με μήκος κύματος κλειδώματος 969 nm, το οποίο μειώνει το κβαντικό ελάττωμα στο 5,8%. Η μοναδική δομή ψύξης μπορεί να ψύξει αποτελεσματικά τον κρύσταλλο δίσκου και να εξασφαλίσει τη σταθερότητα της κοιλότητας της αναγέννησης. Η αναγεννητική ενισχυτική κοιλότητα αποτελείται από κύτταρα Pockels (PC), πολωιστές λεπτού φιλμ (TFP), πλάκες τεταρτημορίων κυμάτων (QWP) και συντονιστή μεγάλης σταθερότητας. Οι απομονωτές χρησιμοποιούνται για να αποφευχθεί η ενισχυμένη φως από την αντίστροφη βλάβη της πηγής σπόρων. Μια δομή απομονωτή που αποτελείται από πλάκες TFP1, περιστροφικού και μισού κύματος (HWP) χρησιμοποιείται για την απομόνωση σπόρων εισόδου και ενισχυμένων παλμών. Ο παλμός σπόρου εισέρχεται στον θάλαμο ενίσχυσης αναγέννησης μέσω TFP2. Οι κρύσταλλοι μεταβολικών (BBO) του βαρίου (BBO), PC και QWP συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν οπτικό διακόπτη που εφαρμόζει περιοδικά υψηλή τάση στον υπολογιστή για να καταγράψει επιλεκτικά τον παλμό των σπόρων και να τον μεταδώσει εμπρός και πίσω στην κοιλότητα. Ο επιθυμητός παλμός ταλαντεύεται στην κοιλότητα και ενισχύεται αποτελεσματικά κατά τη διάρκεια της διάδοσης μετ 'επιστροφής, προσαρμόζοντας την περίοδο συμπίεσης της περιόδου συμπίεσης.
Ο ενισχυτής αναγέννησης πλακιδίων δείχνει καλή απόδοση εξόδου και θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στα πεδία παραγωγής υψηλής τεχνολογίας, όπως η ακραία υπεριώδη λιθογραφία, η πηγή αντλίας Attosecond, τα ηλεκτρονικά 3C και τα νέα ενεργειακά οχήματα. Ταυτόχρονα, η τεχνολογία λέιζερ Wafer αναμένεται να εφαρμοστεί σε μεγάλες υπερ-δυνάμειςσυσκευές λέιζερ, παρέχοντας ένα νέο πειραματικό μέσο για το σχηματισμό και την λεπτή ανίχνευση της ύλης στην κλίμακα διαστημικής κλίμακας νανοκλίμακας και τη χρονική κλίμακα Femtosecond. Με στόχο την εξυπηρέτηση των κύριων αναγκών της χώρας, η ομάδα του έργου θα συνεχίσει να επικεντρώνεται στην καινοτομία της τεχνολογίας λέιζερ, να διασπάσει περαιτέρω την προετοιμασία στρατηγικών κρυστάλλων λέιζερ υψηλής ισχύος και να βελτιώσει αποτελεσματικά την ανεξάρτητη ερευνητική και αναπτυξιακή ικανότητα των συσκευών λέιζερ στα πεδία των πληροφοριών, της ενέργειας, του εξοπλισμού υψηλής ποιότητας και ούτω καθεξής.