Suure võimsusega femtosekundlaseromab suurt rakendusväärtust teadusuuringutes ja tööstusvaldkondades, nagu terahertsi genereerimine, attosekundiliste impulsside genereerimine ja optilise sagedusega kamm.Modifikatsiooniga lukustatud laseridTraditsioonilistel plokkvõimendusega meediumitel põhinevad need on piiratud termilise läätse efektiga suurel võimsusel ja praegu on maksimaalne väljundvõimsus umbes 20 W.
Õhuke lehtlaser kasutab mitmekäigulise pumba struktuuri peegeldamisekspumba tuli100 mikroni paksusele lehe võimenduskeskkonnale, et pumba neeldumine oleks tõhus.Äärmiselt õhuke võimenduskeskkond koos tagasijahutustehnoloogiaga vähendab oluliselt läätse termilise efekti ja mittelineaarse efekti mõju ning võib saavutada suurema võimsusega femtosekundi impulsi.
Vahvelostsillaatorid koos Kerri objektiivi režiimi lukustamise tehnoloogiaga on peamised vahendid suure keskmise võimsusega laserväljundi saamiseks, mille impulsi laius on suurusjärgus femtosekund.
joonisel fig.1 (a) 72 pumba mooduli optiline struktuuriskeem ja (b) füüsiline diagramm
Hiina Teaduste Akadeemia teadlaste meeskond kavandas ja ehitas Kerri läätserežiimiga lukustatud lehtlaseri, mis põhines isearendatud 72-suunalisel pumbamoodulil, ning töötas välja Kerri läätserežiimiga lukustatud lehtlaseri, millel on suurim keskmine võimsus ja üks. impulssenergia Hiinas.
Lähtudes Kerri läätse režiimilukustuse põhimõttest ja ABCD maatriksi iteratiivsest arvutusest, analüüsis uurimisrühm esmalt õhukese plaadi Kerri läätse režiimilukustamise laseri režiimilukustamise teooriat, simuleeris režiimimuutusi resonaatoris režiimilukustamise ajal. ja pidev töö ning kinnitas, et õõnsuse režiimi raadius kõva membraani juures väheneb pärast režiimi lukustamist rohkem kui 7%.
Seejärel kavandas ja ehitas uurimisrühm disainipõhimõttest juhindudes Kerri läätse režiimiga lukustatud resonaatori (JOON 2), mis põhines töörühma iseseisvalt välja töötatud 72-suunalisel pumbamoodulil (JOON 1), ning hankis impulsslaseri. väljund keskmise võimsusega 11,78 W, impulsi laiusega 245 fs ja ühe impulsi energiaga 0,14 μJ 72 W pumpamisajal.Väljundimpulsi laius ja intracavitity režiimi varieeruvus on simulatsiooni tulemustega hästi kooskõlas.
joonisel fig.2 Katses kasutatud Kerri läätse režiimiga lukustatud Yb:YAG vahvellaseri resonantsõõne skemaatiline diagramm
Laseri väljundvõimsuse parandamiseks suurendas uurimisrühm teravustamispeegli kõverusraadiust ning peenhäälestas Kerri keskmise paksuse ja teise järgu dispersiooni.Kui pumba võimsus oli seatud 94 W-le, suurendati keskmist väljundvõimsust 22,33 W-ni ja impulsi laius oli 394 fs ja ühe impulsi energia oli 0,28 μJ.
Väljundvõimsuse edasiseks suurendamiseks suurendab uurimisrühm veelgi fokuseeritud nõgusa peegli paari kõverusraadiust, asetades samal ajal resonaatori madala vaakumiga suletud keskkonda, et vähendada õhuhäirete ja õhu hajumise mõju.
Postitusaeg: 15. august 2023