Femtosecond pŵer uchellasermae ganddo werth cymhwysiad mawr mewn ymchwil wyddonol a meysydd diwydiannol fel cynhyrchu terahertz, cynhyrchu pwls attosecond a chrib amledd optegol.Laserau wedi'u cloi gan modsy'n seiliedig ar gyfryngau ennill bloc traddodiadol wedi'u cyfyngu gan effaith lensio thermol ar bŵer uchel, ac ar hyn o bryd y pŵer allbwn uchaf yw tua 20 W.
Mae laser dalen denau yn defnyddio strwythur pwmp aml-bas i adlewyrchu'rgolau pwmpi'r cyfrwng ennill dalen gyda thrwch o 100 micron ar gyfer amsugno pwmp effeithlonrwydd uchel. Mae'r cyfrwng ennill hynod denau ynghyd â thechnoleg oeri yn lleihau dylanwad effaith lens thermol ac effaith anlinellol yn fawr, a gall gyflawni allbwn pwls femtosecond pŵer uwch.
Osgiliaduron wafer ynghyd â thechnoleg cloi modd lens Kerr yw'r prif fodd o gael allbwn laser pŵer cyfartalog uchel gyda lled pwls o gwmpas femtosecond.
FFIG. 1 (a) diagram strwythur optegol 72 a (b) diagram ffisegol y modiwl pwmp
Dyluniodd ac adeiladodd tîm o ymchwilwyr o Academi Gwyddorau Tsieina laser dalen cloi modd lens Kerr yn seiliedig ar y modiwl pwmp 72-ffordd a ddatblygwyd ganddynt eu hunain, a datblygodd laser dalen cloi modd lens Kerr gyda'r pŵer cyfartalog uchaf ac egni pwls sengl yn Tsieina.
Yn seiliedig ar egwyddor cloi modd lens Kerr a chyfrifiad iterus y matrics ABCD, dadansoddodd y tîm ymchwil yn gyntaf theori cloi modd laser cloi modd lens Kerr plât tenau, efelychodd y newidiadau modd yn y atseinydd yn ystod gweithrediad cloi modd a gweithrediad parhaus, a chadarnhaodd y bydd radiws modd y ceudod wrth y diaffram caled yn cael ei leihau mwy na 7% ar ôl cloi modd.
Wedi hynny, dan arweiniad yr egwyddor ddylunio, dyluniodd ac adeiladodd y tîm ymchwil atseinydd cloi modd lens Kerr (FFIG. 2) yn seiliedig ar y modiwl pwmp 72-ffordd (FFIG.1) a ddatblygwyd yn annibynnol gan y tîm, a chawsant allbwn laser pwlsedig gyda phŵer cyfartalog o 11.78W, lled pwls o 245 fs ac egni pwls sengl o 0.14μJ ar amser pwmpio 72 W. Mae lled y pwls allbwn ac amrywiad y modd mewngeudod yn cytuno'n dda â chanlyniadau'r efelychiad.
FFIG. 2 Diagram sgematig o geudod atseiniol laser wafer Yb:YAG clo-modd lens Kerr a ddefnyddiwyd yn yr arbrawf
Er mwyn gwella pŵer allbwn y laser, cynyddodd y tîm ymchwil radiws crymedd y drych ffocysu, a mireinio trwch canolig Kerr a gwasgariad ail-drefn. Pan osodwyd pŵer y pwmp i 94 W, cynyddwyd y pŵer allbwn cyfartalog i 22.33 W, ac roedd lled y pwls yn 394 fs ac roedd ynni'r pwls sengl yn 0.28 μJ.
Er mwyn cynyddu'r pŵer allbwn ymhellach, bydd y tîm ymchwil yn cynyddu radiws crymedd y pâr drych ceugrwm ffocysedig ymhellach, gan osod y resonator mewn amgylchedd caeedig gwactod isel i leihau dylanwad aflonyddwch aer a gwasgariad aer.
Amser postio: Awst-15-2023