Technoleg laser wafer uwch-gyflym perfformiad uchel

Waffer uwch-gyflym perfformiad ucheltechnoleg laser
Pŵer uchellaserau uwchgyflymyn cael eu defnyddio'n helaeth 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.system lasergyda'i fanteision o bŵer cyfartalog uchel, egni pwls mawr ac ansawdd trawst rhagorol mae galw mawr amdano mewn ffiseg attosecond, prosesu deunyddiau a meysydd gwyddonol a diwydiannol eraill, ac mae wedi bod yn destun pryder eang gan wledydd ledled y byd.
Yn ddiweddar, mae tîm ymchwil yn Tsieina wedi defnyddio modiwl wafer hunanddatblygedig a thechnoleg ymhelaethu adfywiol i gyflawni wafer uwch-gyflym perfformiad uchel (sefydlogrwydd uchel, pŵer uchel, ansawdd trawst uchel, effeithlonrwydd uchel).laserallbwn. Trwy ddylunio ceudod yr ymhelaethydd adfywio a rheoli tymheredd yr wyneb a sefydlogrwydd mecanyddol y grisial disg yn y ceudod, cyflawnir allbwn laser o ynni pwls sengl >300 μJ, lled pwls <7 ps, pŵer cyfartalog >150 W, a gall yr effeithlonrwydd trosi golau-i-olau uchaf gyrraedd 61%, sef yr effeithlonrwydd trosi optegol uchaf a adroddwyd hyd yn hyn hefyd. Mae'r ffactor ansawdd trawst M2 <1.06 @ 150W, sefydlogrwydd 8 awr RMS <0.33%, mae'r cyflawniad hwn yn nodi cynnydd pwysig mewn laser waffer uwch-gyflym perfformiad uchel, a fydd yn darparu mwy o bosibiliadau ar gyfer cymwysiadau laser uwch-gyflym pŵer uchel.

Amledd ailadrodd uchel, system ymhelaethu adfywio wafer pŵer uchel
Dangosir strwythur yr mwyhadur laser wafer yn Ffigur 1. Mae'n cynnwys ffynhonnell hadau ffibr, pen laser sleisen denau a cheudod mwyhadur adfywiol. Defnyddiwyd osgiliadur ffibr wedi'i dopio ag ytterbiwm gyda phŵer cyfartalog o 15 mW, tonfedd ganolog o 1030 nm, lled pwls o 7.1 ps a chyfradd ailadrodd o 30 MHz fel y ffynhonnell hadau. Mae pen laser y wafer 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 bwmpio yn defnyddio llinell LD sero-ffonon gyda thonfedd clo 969 nm, sy'n lleihau'r diffyg cwantwm i 5.8%. Gall y strwythur oeri unigryw oeri'r grisial wafer yn effeithiol a sicrhau sefydlogrwydd y ceudod adfywio. Mae'r ceudod mwyhadur adfywiol yn cynnwys celloedd Pockels (PC), Polaryddion Ffilm Denau (TFP), Platiau Chwarter Ton (QWP) ac atseinydd sefydlogrwydd uchel. Defnyddir ynysyddion i atal golau wedi'i fwyhau rhag niweidio ffynhonnell yr hadau yn ôl. Defnyddir strwythur ynysydd sy'n cynnwys Platiau TFP1, Rotator a Hanner-Don (HWP) i ynysu hadau mewnbwn a phylsau wedi'u mwyhau. Mae'r pwls hadau yn mynd i mewn i'r siambr fwyhau adfywio trwy TFP2. Mae crisialau metaborad bariwm (BBO), PC, a QWP yn cyfuno i ffurfio switsh optegol sy'n rhoi foltedd uchel cyfnodol i'r PC i ddal y pwls hadau yn ddetholus a'i ledaenu yn ôl ac ymlaen yn y ceudod. Mae'r pwls a ddymunir yn osgiliadu yn y ceudod ac yn cael ei fwyhau'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 wafer gael ei chymhwyso i gwmnïau mawr uwch-bwerus.dyfeisiau laser, gan ddarparu dull arbrofol newydd ar gyfer ffurfio a chanfod mater yn fanwl ar raddfa ofod nanosgâl 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 tir newydd ymhellach ym maes paratoi crisialau laser pŵer uchel strategol, a gwella gallu ymchwil a datblygu annibynnol dyfeisiau laser yn effeithiol ym meysydd gwybodaeth, ynni, offer pen uchel ac yn y blaen.