Yüksek güçlü femtosaniyelazerterahertz üretimi, attosaniye darbe üretimi ve optik frekans tarağı gibi bilimsel araştırma ve endüstriyel alanlarda büyük uygulama değerine sahiptir.Mod kilitli lazerlerGeleneksel blok kazançlı ortamlara dayalı olarak, yüksek güçte termal mercek etkisi ile sınırlıdır ve şu anda maksimum çıkış gücü yaklaşık 20 W'tır.
İnce tabaka lazeri, yansıtmak için çok geçişli pompa yapısını kullanır.pompa ışığıYüksek verimli pompa emilimi için 100 mikron kalınlığında tabaka kazanım ortamına.Geri soğutma teknolojisiyle birleştirilmiş son derece ince kazanç ortamı, termal mercek etkisinin ve doğrusal olmayan etkinin etkisini büyük ölçüde azaltır ve daha yüksek güçlü femtosaniye darbe çıkışı elde edebilir.
Kerr lens mod kilitleme teknolojisiyle birleştirilmiş levha osilatörleri, femtosaniye düzeyinde darbe genişliğine sahip yüksek ortalama güçlü lazer çıkışı elde etmenin ana yoludur.
İNCİR.1 (a) 72 optik yapı diyagramı ve (b) pompa modülünün fiziksel diyagramı
Çin Bilimler Akademisi'nden bir araştırmacı ekibi, kendi geliştirdikleri 72 yollu pompa modülünü temel alan bir Kerr lens mod kilitli tabaka lazeri tasarladı ve üretti ve en yüksek ortalama güce sahip ve tekli bir Kerr lens mod kilitli tabaka lazeri geliştirdi. Çin'de nabız enerjisi.
Kerr lens mod kilitleme prensibine ve ABCD matrisinin yinelemeli hesaplamasına dayanarak, araştırma ekibi ilk olarak ince plaka Kerr lens mod kilitleme lazerinin mod kilitleme teorisini analiz etti ve mod kilitleme işlemi sırasında rezonatördeki mod değişikliklerini simüle etti. ve sürekli çalışma ve sert diyaframdaki boşluk modu yarıçapının, mod kilitleme sonrasında %7'den fazla azalacağı doğrulandı.
Daha sonra, tasarım ilkesinin rehberliğinde, araştırma ekibi, ekip tarafından bağımsız olarak geliştirilen 72 yollu pompa modülünü (ŞEKİL 1) temel alan bir Kerr lens modu kilitli rezonatörü (ŞEKİL 2) tasarladı ve üretti ve bir darbeli lazer elde etti. 72 W pompalama süresinde ortalama 11,78 W güç, 245 fs darbe genişliği ve 0,14 μJ tek darbe enerjisi ile çıkış.Çıkış darbesinin genişliği ve boşluk içi modun değişimi simülasyon sonuçlarıyla iyi bir uyum içindedir.
İNCİR.2 Deneyde kullanılan Kerr mercek modu kilitli Yb:YAG levha lazerinin rezonans boşluğunun şematik diyagramı
Araştırma ekibi, lazerin çıkış gücünü artırmak için odaklama aynasının eğrilik yarıçapını artırdı ve Kerr orta kalınlığına ve ikinci dereceden dağılıma ince ayar yaptı.Pompa gücü 94 W olarak ayarlandığında ortalama çıkış gücü 22,33 W'a, darbe genişliği 394 fs'ye ve tek darbe enerjisi 0,28 μJ'ye çıkarıldı.
Çıkış gücünü daha da artırmak için araştırma ekibi, odaklanmış içbükey ayna çiftinin eğrilik yarıçapını daha da artıracak ve rezonatörü hava rahatsızlığının ve hava dağılımının etkisini azaltmak için düşük vakumlu kapalı bir ortama yerleştirecek.
Gönderim zamanı: Ağu-15-2023