Wafer tra chyflym perfformiad ucheltechnoleg laser
Uchel-bwerlaserau tra chyflymyn cael eu defnyddio'n eang mewn gweithgynhyrchu uwch, gwybodaeth, microelectroneg, biofeddygaeth, amddiffyn cenedlaethol a meysydd milwrol, ac mae ymchwil wyddonol berthnasol yn hanfodol i hyrwyddo arloesedd gwyddonol a thechnolegol cenedlaethol a datblygiad o ansawdd uchel. Tafell denausystem lasergyda'i fanteision pŵer cyfartalog uchel, ynni pwls mawr ac ansawdd trawst rhagorol mae galw mawr mewn ffiseg attosecond, prosesu deunyddiau a meysydd gwyddonol a diwydiannol eraill, ac mae gwledydd ledled y byd wedi bod yn bryderus iawn.
Yn ddiweddar, mae tîm ymchwil yn Tsieina wedi defnyddio modiwl wafferi hunanddatblygedig a thechnoleg ymhelaethu adfywiol i gyflawni perfformiad uchel (sefydlogrwydd uchel, pŵer uchel, ansawdd trawst uchel, effeithlonrwydd uchel) waffer uwch-gyflymlaserallbwn. Trwy ddyluniad y ceudod mwyhadur adfywio a rheoli tymheredd wyneb a sefydlogrwydd mecanyddol y grisial disg yn y ceudod, allbwn laser o ynni pwls sengl > 300 μJ, lled pwls <7 ps, pŵer cyfartalog > 150 W yn cael ei gyflawni , a gall yr effeithlonrwydd trosi golau-i-golau uchaf gyrraedd 61%, sef yr effeithlonrwydd trosi optegol uchaf a adroddwyd hyd yn hyn hefyd. Ffactor ansawdd trawst M2 <1.06@150W, sefydlogrwydd 8h RMS <0.33%, mae'r cyflawniad hwn yn nodi cynnydd pwysig mewn laser waffer gwibgyswllt perfformiad uchel, a fydd yn darparu mwy o bosibiliadau ar gyfer cymwysiadau laser tra chyflym pŵer uchel.
Amlder ailadrodd uchel, system ymhelaethu adfywio wafferi pŵer uchel
Dangosir strwythur y mwyhadur laser waffer yn Ffigur 1. Mae'n cynnwys ffynhonnell hadau ffibr, pen laser tafell denau a cheudod mwyhadur adfywiol. Defnyddiwyd osgiliadur ffibr dop ytterbium gyda phŵer cyfartalog o 15 mW, tonfedd ganolog o 1030 nm, lled pwls o 7.1 ps a chyfradd ailadrodd o 30 MHz fel ffynhonnell hadau. Mae'r pen laser waffer yn defnyddio grisial Yb:YAG cartref gyda diamedr o 8.8 mm a thrwch o 150 µm a system bwmpio 48-strôc. Mae'r ffynhonnell pwmp yn defnyddio llinell sero-phonon LD gyda thonfedd clo 969 nm, sy'n lleihau'r diffyg cwantwm i 5.8%. Gall y strwythur oeri unigryw oeri'r grisial waffer yn effeithiol a sicrhau sefydlogrwydd y ceudod adfywio. Mae'r ceudod chwyddo atgynhyrchiol yn cynnwys celloedd Pockels (PC), Polarizers Ffilm Tenau (TFP), Platiau Ton Chwarter (QWP) a chyseinydd sefydlog iawn. Defnyddir ynysu i atal golau chwyddedig rhag difrodi'r ffynhonnell hadau. Defnyddir strwythur ynysu sy'n cynnwys Platiau TFP1, Rotator a Hanner Ton (HWP) i ynysu hadau mewnbwn a chorbys chwyddedig. Mae'r pwls hadau yn mynd i mewn i'r siambr chwyddo adfywio trwy TFP2. Mae crisialau bariwm metaborate (BBO), PC, a QWP yn cyfuno i ffurfio switsh optegol sy'n cymhwyso foltedd uchel o bryd i'w gilydd i'r PC i ddal y pwls hadau yn ddetholus a'i luosogi yn ôl ac ymlaen yn y ceudod. Mae'r pwls a ddymunir yn osgiladu yn y ceudod ac yn cael ei chwyddo'n effeithiol yn ystod y lledaeniad taith gron trwy addasu cyfnod cywasgu'r blwch yn fân.
Mae'r mwyhadur adfywio wafer yn dangos perfformiad allbwn da a bydd yn chwarae rhan bwysig mewn meysydd gweithgynhyrchu pen uchel fel lithograffeg uwchfioled eithafol, ffynhonnell pwmp attosecond, electroneg 3C, a cherbydau ynni newydd. Ar yr un pryd, disgwylir i'r dechnoleg laser waffer gael ei gymhwyso i uwch-bwerus mawrdyfeisiau laser, gan ddarparu dull arbrofol newydd ar gyfer ffurfio a chanfod mater yn fanwl ar raddfa ofod nanoraddfa a graddfa amser femtosecond. Gyda'r nod o wasanaethu prif anghenion y wlad, bydd tîm y prosiect yn parhau i ganolbwyntio ar arloesi technoleg laser, torri ymhellach trwy baratoi crisialau laser pŵer uchel strategol, a gwella'n effeithiol allu ymchwil a datblygu annibynnol dyfeisiau laser yn meysydd gwybodaeth, ynni, offer pen uchel ac yn y blaen.
Amser postio: Mai-28-2024