Υψηλής ισχύος femtosecondλέιζερέχει μεγάλη αξία εφαρμογής σε επιστημονικούς ερευνητικούς και βιομηχανικούς τομείς όπως η παραγωγή Terahertz, η παραγωγή παλμών attosecond και η χτένα οπτικής συχνότητας.Λέιζερ με κλειδαριάΜε βάση τα παραδοσιακά μέσα αποκλεισμού-αποκτώμενων μέσων περιορίζονται από τη θερμική επίδραση φακού σε υψηλή ισχύ και σήμερα η μέγιστη ισχύς εξόδου είναι περίπου 20 W.
Το Λέιζερ λεπτού φύλλου χρησιμοποιεί δομή αντλίας πολλαπλών πελατών για να αντικατοπτρίζει τοφως της αντλίαςστο μέσο κέρδους φύλλου με πάχος 100 μικρών για απορρόφηση αντλίας υψηλής απόδοσης. Το εξαιρετικά λεπτό μέσο κέρδους σε συνδυασμό με την τεχνολογία backcooling μειώνει σημαντικά την επίδραση της επίδρασης του θερμικού φακού και του μη γραμμικού αποτελέσματος και μπορεί να επιτύχει υψηλότερη ισχύς παλμού femtosecond.
Οι ταλαντωτές Wafer σε συνδυασμό με την τεχνολογία κλειδώματος του φακού Kerr είναι τα κύρια μέσα για την απόκτηση υψηλής μέσης εξόδου ισχύος με πλάτος παλμού με τη σειρά του femtosecond.
ΣΥΚΟ. 1 (α) 72 διάγραμμα οπτικής δομής και (β) φυσικό διάγραμμα της μονάδας αντλίας
Μια ομάδα ερευνητών από την κινεζική Ακαδημία Επιστημών σχεδίασε και δημιούργησε ένα λέιζερ φύλλου Kerr Lens με βάση την αυτο-αναπτυγμένη μονάδα αντλίας 72 κατευθύνσεων και ανέπτυξε ένα λέιζερ φύλλων με το υψηλότερο μέσο όρο και την ενιαία παλμική ενέργεια στην Κίνα.
Με βάση την αρχή του κλειδώματος του φακού Kerr και τον επαναληπτικό υπολογισμό της μήτρας ABCD, η ερευνητική ομάδα ανέλυσε πρώτα τη θεωρία της λειτουργίας της λειτουργίας της λεπτής πλάκας Kerr Lens Laying Laser, προσομοίωση της λειτουργίας μεταβολής του συντονιστή κατά τη διάρκεια της λειτουργίας κλειδώματος και της συνεχούς λειτουργίας και επιβεβαίωσε ότι η ακτίνα της κοιλότητας στο σκληρό διάφραγμα θα μειωθεί κατά 7% μετά την κλιμάκωση.
Στη συνέχεια, καθοδηγούμενη από την αρχή του σχεδιασμού, η ερευνητική ομάδα σχεδίασε και δημιούργησε έναν συντονιστή κλειδωμένου φακού Kerr (Εικόνα 2) με βάση την μονάδα αντλίας 72 και μία ενιαία παλμική ενέργεια 0.14μJ σε 72 W Plups Time. Το πλάτος του παλμού εξόδου και η μεταβολή του τρόπου ενδοκοιλότητας είναι σε καλή συμφωνία με τα αποτελέσματα προσομοίωσης.
ΣΥΚΟ. 2 Σχηματικό διάγραμμα της συντονισμένης κοιλότητας του λέιζερ YB: YAG Wafer που χρησιμοποιείται στο πείραμα Kerr Lens Lens.
Προκειμένου να βελτιωθεί η ισχύς εξόδου του λέιζερ, η ερευνητική ομάδα αύξησε την ακτίνα καμπυλότητας του καθρέφτη εστίασης και τελειοποίησε το πάχος του μέσου KERR και τη διασπορά δεύτερης τάξης. Όταν η ισχύς της αντλίας ρυθμίστηκε σε 94 W, η μέση ισχύς εξόδου αυξήθηκε σε 22,33 W και το πλάτος παλμού ήταν 394 FS και η ενιαία παλμική ενέργεια ήταν 0,28 μJ.
Για να αυξηθεί περαιτέρω η ισχύς εξόδου, η ερευνητική ομάδα θα αυξήσει περαιτέρω την ακτίνα καμπυλότητας του εστιασμένου κοίλου ζεύγους καθρέφτη, ενώ τοποθετεί τον συντονιστή σε ένα χαμηλό κλειστό περιβάλλον κενού για να μειώσει την επίδραση της διαταραχής του αέρα και της διασποράς αέρα.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ-15-2023