Yüksek performanslı ultra hızlı gofretlazer teknolojisi
Yüksek güçultra hızlı lazerlergelişmiş üretim, bilgi, mikroelektronik, biyomedikal, ulusal savunma ve askeri alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve ilgili bilimsel araştırma, ulusal bilimsel ve teknolojik yeniliği ve yüksek kaliteli gelişmeyi teşvik etmek için hayati önem taşımaktadır. İnce dilimlazer sistemiYüksek ortalama güç, büyük darbe enerjisi ve mükemmel ışın kalitesi avantajlarıyla Attosaniye fiziği, malzeme işleme ve diğer bilimsel ve endüstriyel alanlarda büyük talep görmekte olup, tüm dünyadaki ülkeler tarafından ilgiyle takip edilmektedir.
Son zamanlarda, Çin'deki bir araştırma ekibi, yüksek performanslı (yüksek kararlılık, yüksek güç, yüksek ışın kalitesi, yüksek verimlilik) ultra hızlı gofret elde etmek için kendi geliştirdiği gofret modülünü ve rejeneratif amplifikasyon teknolojisini kullandılazerÇıkış. Rejenerasyon amplifikatör boşluğunun tasarımı ve boşluktaki disk kristalinin yüzey sıcaklığının ve mekanik kararlılığının kontrolü sayesinde, tek darbe enerjisi >300 μJ, darbe genişliği <7 ps, ortalama güç >150 W lazer çıkışı elde edilir ve en yüksek ışık-ışığa dönüşüm verimliliği %61'e ulaşabilir, bu aynı zamanda şu ana kadar bildirilen en yüksek optik dönüşüm verimliliğidir. Işın kalite faktörü M2<1.06@150W, 8h kararlılık RMS<0.33%, bu başarı yüksek performanslı ultra hızlı gofret lazerinde önemli bir ilerlemeyi işaret ediyor ve bu da yüksek güçlü ultra hızlı lazer uygulamaları için daha fazla olasılık sağlayacak.
Yüksek tekrarlama frekansı, yüksek güçte wafer rejenerasyon amplifikasyon sistemi
Wafer lazer amplifikatörünün yapısı Şekil 1'de gösterilmiştir. Bir fiber tohum kaynağı, ince dilimli lazer kafası ve rejeneratif amplifikatör boşluğu içerir. Ortalama gücü 15 mW, merkezi dalga boyu 1030 nm, darbe genişliği 7,1 ps ve tekrarlama oranı 30 MHz olan iterbiyum katkılı bir fiber osilatör, tohum kaynağı olarak kullanılmıştır. Wafer lazer kafası, çapı 8,8 mm ve kalınlığı 150 µm olan ev yapımı bir Yb: YAG kristali ve 48 zamanlı bir pompalama sistemi kullanır. Pompa kaynağı, kuantum hatasını %5,8'e düşüren 969 nm kilitleme dalga boyuna sahip sıfır fonon hattı LD kullanır. Benzersiz soğutma yapısı, wafer kristalini etkili bir şekilde soğutabilir ve rejenerasyon boşluğunun kararlılığını sağlayabilir. Rejeneratif amplifikasyon boşluğu, Pockels hücreleri (PC), İnce Film Polarizörleri (TFP), Çeyrek Dalga Plakaları (QWP) ve yüksek kararlılığa sahip bir rezonatörden oluşur. İzolatörler, yükseltilmiş ışığın tohum kaynağına ters hasar vermesini önlemek için kullanılır. TFP1, Rotator ve Yarım Dalga Plakalarından (HWP) oluşan bir izolatör yapısı, giriş tohumlarını ve yükseltilmiş darbeleri izole etmek için kullanılır. Tohum darbesi, rejenerasyon amplifikasyon odasına TFP2 aracılığıyla girer. Baryum metaborat (BBO) kristalleri, PC ve QWP, tohum darbesini seçici olarak yakalamak ve onu boşlukta ileri geri yaymak için PC'ye periyodik olarak yüksek voltaj uygulayan bir optik anahtar oluşturmak üzere birleşir. İstenen darbe boşlukta salınır ve kutunun sıkıştırma periyodunu hassas bir şekilde ayarlayarak gidiş-dönüş yayılımı sırasında etkili bir şekilde yükseltilir.
Wafer rejenerasyon amplifikatörü iyi bir çıkış performansı gösteriyor ve aşırı ultraviyole litografi, attosaniye pompa kaynağı, 3C elektroniği ve yeni enerji araçları gibi üst düzey üretim alanlarında önemli bir rol oynayacak. Aynı zamanda, wafer lazer teknolojisinin büyük süper güçlülazer cihazları, nanoölçek uzay ölçeğinde ve femtosaniye zaman ölçeğinde maddenin oluşumu ve hassas tespiti için yeni bir deneysel araç sağlıyor. Ülkenin başlıca ihtiyaçlarına hizmet etme hedefiyle, proje ekibi lazer teknolojisi inovasyonuna odaklanmaya devam edecek, stratejik yüksek güçlü lazer kristallerinin hazırlanmasında daha da ileri gidecek ve bilgi, enerji, üst düzey ekipman vb. alanlarda lazer cihazlarının bağımsız araştırma ve geliştirme yeteneğini etkili bir şekilde iyileştirecektir.
Yayınlanma zamanı: 28-Mayıs-2024