Suuritehoinen femtosekuntilasersillä on suuri sovellusarvo tieteellisessä tutkimuksessa ja teollisuuden aloilla, kuten terahertsigeneraattori, attosekunnin pulssituotanto ja optinen taajuuskampa.Mod-lukitut laseritPerinteisiin lohkovahvistusmediaan perustuvia lämpölinssivaikutuksia rajoittaa suurella teholla, ja tällä hetkellä suurin lähtöteho on noin 20 W.
Ohutlevylaser käyttää monipäästöpumppurakennetta heijastamaanpumpun valo100 mikronin paksuiseen arkkivahvistusväliaineeseen korkean hyötysuhteen pumpun absorptiota varten. Äärimmäisen ohut vahvistusväliaine yhdistettynä takajäähdytystekniikkaan vähentää suuresti linssilämpövaikutuksen ja epälineaarisen vaikutuksen vaikutusta ja voi saavuttaa suuremman tehon femtosekunnin pulssilähdön.
Kiekkooskillaattorit yhdistettynä Kerr-linssin tilan lukitustekniikkaan ovat tärkeimmät keinot saavuttaa korkean keskimääräisen tehon laserlähtö pulssin leveydellä femtosekuntien luokkaa.
KUVA. 1 (a) 72 optinen rakennekaavio ja (b) pumppumoduulin fyysinen kaavio
Kiinan tiedeakatemian tutkijaryhmä suunnitteli ja rakensi Kerr-objektiivimoodilla lukitun levylaserin, joka perustuu itse kehitettyyn 72-suuntaiseen pumppumoduuliin, ja kehitti Kerr-objektiivimoodilla lukitun levylaserin, jolla on suurin keskiteho ja yksittäinen. pulssienergia Kiinassa.
Kerr-linssin moodilukituksen periaatteen ja ABCD-matriisin iteratiivisen laskennan perusteella tutkimusryhmä analysoi ensin ohutlevyisen Kerr-objektiivin moodilukituslaserin moodilukitusteorian, simuloi resonaattorin moodimuutoksia tilalukituksen aikana. ja jatkuva käyttö, ja vahvisti, että kaviteettitilan säde kovassa kalvossa pienenee yli 7 % tilan lukituksen jälkeen.
Myöhemmin suunnitteluperiaatteen ohjaamana tutkimusryhmä suunnitteli ja rakensi Kerr-linssimoodilukitun resonaattorin (KUVA 2), joka perustui ryhmän itsenäisesti kehittämään 72-suuntaiseen pumppumoduuliin (KUVA 1), ja sai pulssilaserin. lähtö, jonka keskimääräinen teho on 11,78 W, pulssin leveys 245 fs ja yksi pulssienergia 0,14 μJ 72 W:n pumppausajalla. Lähtöpulssin leveys ja intracavity-moodin vaihtelu ovat hyvin sopusoinnussa simulaatiotulosten kanssa.
KUVA. 2 Kaaviokaavio kokeessa käytetyn Kerr-linssimoodilukitun Yb:YAG-kiekkolaserin resonanssiontelosta
Laserin tehon parantamiseksi tutkimusryhmä lisäsi tarkennuspeilin kaarevuussädettä ja hienosääti Kerrin keskipaksuutta ja toisen asteen dispersiota. Kun pumpun tehoksi asetettiin 94 W, keskimääräinen lähtöteho nostettiin 22,33 W:iin ja pulssin leveys oli 394 fs ja yksittäisen pulssin energia oli 0,28 μJ.
Lähtötehon lisäämiseksi edelleen tutkimusryhmä kasvattaa edelleen fokusoidun koveran peiliparin kaarevuussädettä ja sijoittaa resonaattorin matalan tyhjiön suljettuun ympäristöön ilmahäiriöiden ja ilman hajaantumisen vähentämiseksi.
Postitusaika: 15.8.2023