Високоперформансна ултрабрза плочицаласерска технологија
Велика снагаултрабрзи ласерисе широко користе у напредној производњи, информатици, микроелектроници, биомедицини, националној одбрани и војним областима, а релевантна научна истраживања су од виталног значаја за промоцију националних научних и технолошких иновација и висококвалитетног развоја. Танки слојласерски системСа својим предностима високе просечне снаге, велике енергије импулса и одличног квалитета снопа, веома је тражен у атосекундној физици, обради материјала и другим научним и индустријским областима, и широко је забринут у земљама широм света.
Недавно је истраживачки тим у Кини користио саморазвијени модул вафле и технологију регенеративног појачавања како би постигао високоперформансне (висока стабилност, велика снага, висок квалитет снопа, висока ефикасност) ултрабрзе вафле.ласеризлаз. Кроз дизајн регенерационог појачавача и контролу површинске температуре и механичке стабилности диск кристала у резонатору, постиже се ласерски излаз енергије једног импулса >300 μJ, ширине импулса <7 ps, просечне снаге >150 W, а највећа ефикасност конверзије светлости у светлост може достићи 61%, што је такође највећа до сада пријављена ефикасност оптичке конверзије. Фактор квалитета снопа M2<1,06@150W, стабилност од 8 сати RMS<0,33%, ово достигнуће означава важан напредак у високо-перформансним ултрабрзим ласерима на плочици, што ће пружити више могућности за примене ултрабрзих ласера велике снаге.
Систем за појачавање регенерацијом плочице високе фреквенције понављања и велике снаге
Структура појачавача вафл ласера је приказана на слици 1. Укључује извор семена влакана, ласерску главу са танким слојем и регенеративни појачавачки шупљину. Као извор семена коришћен је итербијумом допирани влакнасти осцилатор са просечном снагом од 15 mW, централном таласном дужином од 1030 nm, ширином импулса од 7,1 ps и брзином понављања од 30 MHz. Глава вафл ласера користи домаћи Yb:YAG кристал пречника 8,8 mm и дебљине 150 µm и систем пумпе са 48 тактова. Извор пумпе користи ЛД линију са нултим фононима и таласном дужином закључавања од 969 nm, што смањује квантни дефект на 5,8%. Јединствена структура хлађења може ефикасно хладити кристал вафле и осигурати стабилност регенерационе шупљине. Регенеративна појачавачка шупљина се састоји од Покелсових ћелија (PC), поларизатора танког филма (TFP), четвртталасних плоча (QWP) и резонатора високе стабилности. Изолатори се користе да би се спречило да појачана светлост оштети извор семена. Изолаторска структура која се састоји од TFP1, ротатора и полуталасних плоча (HWP) користи се за изоловање улазних семена и појачаних импулса. Семенски импулс улази у комору за регенерационо појачавање преко TFP2. Кристали баријум метабората (BBO), PC и QWP се комбинују да би формирали оптички прекидач који периодично примењује висок напон на PC како би селективно ухватио семенски импулс и пропагирао га напред-назад у шупљини. Жељени импулс осцилује у шупљини и ефикасно се појачава током ширења у круг финим подешавањем периода компресије кутије.
Појачавач за регенерацију плочице показује добре излазне перформансе и играће важну улогу у областима врхунске производње као што су екстремна ултраљубичаста литографија, атосекундни извор пумпе, 3C електроника и возила нове енергије. Истовремено, очекује се да ће се технологија ласера на плочици применити на велике супермоћне...ласерски уређаји, пружајући нова експериментална средства за формирање и фину детекцију материје на наноскалној просторној скали и фемтосекундној временској скали. Са циљем да задовољи главне потребе земље, пројектни тим ће наставити да се фокусира на иновације у ласерској технологији, даље пробијати припрему стратешких ласерских кристала велике снаге и ефикасно побољшати независне могућности истраживања и развоја ласерских уређаја у областима информација, енергије, врхунске опреме и тако даље.
Време објаве: 28. мај 2024.