Visokoučinkovita ultrabrza pločicalaserska tehnologija
Velika snagaultrabrzi laseriširoko se koriste u naprednoj proizvodnji, informatici, mikroelektronici, biomedicini, nacionalnoj obrani i vojnim područjima, a relevantna znanstvena istraživanja ključna su za promicanje nacionalnih znanstvenih i tehnoloških inovacija i visokokvalitetnog razvoja. Tankoslojnilaserski sustavSa svojim prednostima visoke prosječne snage, velike energije impulsa i izvrsne kvalitete snopa, ima veliku potražnju u atosekundnoj fizici, obradi materijala i drugim znanstvenim i industrijskim područjima, te je široko zabrinut u zemljama diljem svijeta.
Nedavno je istraživački tim u Kini koristio vlastito razvijeni modul pločice i tehnologiju regenerativnog pojačanja kako bi postigao visokoučinkovite (visoka stabilnost, velika snaga, visoka kvaliteta snopa, visoka učinkovitost) ultrabrze pločice.laserizlaz. Dizajnom šupljine regeneracijskog pojačala i kontrolom temperature površine i mehaničke stabilnosti disk kristala u šupljini, postiže se laserski izlaz energije pojedinačnog impulsa >300 μJ, širine impulsa <7 ps, prosječne snage >150 W, a najveća učinkovitost pretvorbe svjetlosti u svjetlost može doseći 61%, što je ujedno i najveća do sada zabilježena optička učinkovitost pretvorbe. Faktor kvalitete snopa M2 <1,06 pri 150 W, stabilnost od 8 sati RMS <0,33%, ovo postignuće označava važan napredak u visokoučinkovitim ultrabrzim laserskim pločicama, što će pružiti više mogućnosti za primjenu ultrabrzih lasera velike snage.
Visoka frekvencija ponavljanja, sustav pojačanja regeneracije pločice velike snage
Struktura pojačala s wafer laserom prikazana je na slici 1. Uključuje izvor sjemena vlakana, glavu lasera s tankim slojem i regenerativnu pojačavajuću šupljinu. Kao izvor sjemena korišten je iterbijem dopirani vlaknasti oscilator prosječne snage 15 mW, središnje valne duljine 1030 nm, širine impulsa od 7,1 ps i brzine ponavljanja od 30 MHz. Glava lasera s wafer laserom koristi domaći Yb:YAG kristal promjera 8,8 mm i debljine 150 µm te 48-taktni sustav pumpanja. Izvor pumpanja koristi linijski LD s nultom fononskom linijom i zaključanom valnom duljinom od 969 nm, što smanjuje kvantni defekt na 5,8%. Jedinstvena struktura hlađenja može učinkovito hladiti kristal wafera i osigurati stabilnost regeneracijske šupljine. Regenerativna pojačavajuća šupljina sastoji se od Pockelsovih ćelija (PC), polarizatora tankog filma (TFP), četvrtvalnih ploča (QWP) i visokostabilnog rezonatora. Izolatori se koriste kako bi se spriječilo da pojačana svjetlost ošteti izvor sjemena. Izolatorska struktura koja se sastoji od TFP1, rotatora i poluvalnih ploča (HWP) koristi se za izolaciju ulaznih sjemena i pojačanih impulsa. Sjemenski impuls ulazi u komoru za regeneracijsko pojačanje putem TFP2. Kristali barijevog metaborata (BBO), PC i QWP kombiniraju se kako bi tvorili optički prekidač koji periodički primjenjuje visoki napon na PC kako bi selektivno uhvatio sjemenski impuls i širio ga naprijed-natrag u šupljini. Željeni impuls oscilira u šupljini i učinkovito se pojačava tijekom kružnog širenja finim podešavanjem perioda kompresije kutije.
Pojačalo za regeneraciju pločica pokazuje dobre izlazne performanse i igrat će važnu ulogu u vrhunskim proizvodnim područjima kao što su ekstremna ultraljubičasta litografija, atosekundni izvor pumpe, 3C elektronika i vozila nove energije. Istovremeno, očekuje se da će se tehnologija lasera na pločicama primjenjivati na velike supermoćne...laserski uređaji, pružajući nova eksperimentalna sredstva za formiranje i finu detekciju materije na nanoskalnoj svemirskoj skali i femtosekundnoj vremenskoj skali. S ciljem zadovoljavanja glavnih potreba zemlje, projektni tim će se nastaviti fokusirati na inovacije u laserskoj tehnologiji, dalje probijati kroz pripremu strateških laserskih kristala velike snage i učinkovito poboljšavati neovisne istraživačke i razvojne kapacitete laserskih uređaja u područjima informacija, energije, vrhunske opreme i tako dalje.
Vrijeme objave: 28. svibnja 2024.