Öňe gidiş! Dünýäniň iň ýokary güýji 3 μm orta infragyzylfemtosekund süýümli lazer
Süýümli lazerOrta infragyzyl lazer çykyşyny gazanmak üçin ilkinji ädim degişli süýüm matrisa materialyny saýlamakdyr. Ýakyn infragyzyl süýüm lazerlerinde kwars aýna matrisa örän pes geçirijilik ýitgisi, ygtybarly mehaniki berkligi we ajaýyp durnuklylygy bilen iň köp ýaýran süýüm matrisa materialydyr. Şeýle-de bolsa, ýokary fonon energiýasy (1150 sm-1) sebäpli, kwars süýümi orta infragyzyl lazer geçirijiligi üçin ulanylyp bilinmez. Orta infragyzyl lazeriň pes ýitgi geçirijiligini gazanmak üçin, sulfid aýna matrisa ýa-da fluorid aýna matrisa ýaly pes fonon energiýasy bolan beýleki süýüm matrisa materiallaryny gaýtadan saýlamaly. Sulfid süýümi iň pes fonon energiýasyna eýedir (takmynan 350 sm-1), ýöne onuň doping konsentrasiýasyny ýokarlandyryp bolmaýan meselesi bar, şonuň üçin orta infragyzyl lazer öndürmek üçin güýçlendiriji süýüm hökmünde ulanmak üçin amatly däl. Fluorid aýna substratynyň fonon energiýasy sulfid aýna substratyndan birneme ýokary bolsa-da (550 sm-1), ol tolkun uzynlygy 4 μm-den az bolan orta infragyzyl lazerler üçin hem pes ýitgi geçirijiligini gazanyp biler. Has möhümi, ftor aýna substraty ýokary seýrek toprak ionlarynyň lehimlenme konsentrasiýasyna ýetip bilýär, bu bolsa orta infragyzyl lazer döretmek üçin zerur bolan güýçlendirmegi üpjün edip bilýär, mysal üçin, Er3+ üçin iň ösen ftor ZBLAN süýümi 10 mol çenli lehimlenme konsentrasiýasyna ýetip bildi. Şonuň üçin ftor aýna matrisasy orta infragyzyl süýüm lazerleri üçin iň amatly süýüm matrisa materialydyr.
Ýakynda Şençžen uniwersitetiniň professory Ruan Şuangçen we professor Guo Çunýunyň topary ýokary kuwwatly femtosekundy işläp düzdi.impuls süýümli lazer2.8μm re mode-blokirlenen Er:ZBLAN süýümli ossilýatordan, bir re mode-li Er:ZBLAN süýümli öňünden güýçlendirijiden we uly re mode-meýdanly Er:ZBLAN süýümli esasy güýçlendirijiden ybarat.
Polýarizasiýa ýagdaýy bilen dolandyrylýan orta infragyzyl ultra gysga impulsyň öz-özüni gysmak we güýçlendirmek teoriýasyna we ylmy toparymyzyň sanly simulýasiýa işine, uly rejimli optiki süýümiň çyzykly däl basyş we režimi dolandyrmak usullary, işjeň sowadyş tehnologiýasy we iki uçly nasosyň güýçlendirme gurluşy bilen utgaşdyrylyp, ulgam ortaça kuwwaty 8,12W we impuls giňligi 148 fs bolan 2,8μm ultra gysga impuls çykyşyny alýar. Bu ylmy topar tarapyndan gazanylan iň ýokary ortaça kuwwatyň halkara rekordy has-da täzelendi.
1-nji surat MOPA gurluşyna esaslanýan Er:ZBLAN süýümli lazeriniň gurluş diagrammasy
Gurluşyfemtosekund lazerulgamy 1-nji suratda görkezilen. Öňünden güýçlendirijide 7 mol.% lehim konsentrasiýasy we 15 μm özen diametri (NA = 0.12) bolan güýçlendiriji süýüm hökmünde 3.1 m uzynlykdaky bir re imli iki gatlakly Er:ZBLAN süýümi ulanyldy. Esasy güýçlendirijide, 6 mol.% lehim konsentrasiýasy we 30 μm özen diametri (NA = 0.12) bolan güýçlendiriji süýüm hökmünde 4 m uzynlykdaky iki gatlakly uly re imli meýdan Er:ZBLAN süýümi ulanyldy. Özen diametriniň uly bolmagy güýçlendiriji süýümiň pes çyzykly däl koeffisiýente eýe bolmagyny üpjün edýär we has ýokary pik güýjüne we has uly impuls energiýasynyň impuls çykyşyna çydap bilýär. Güýçlendiriji süýümiň iki ujy hem AlF3 terminal gapagyna birikdirilendir.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 19-njy fewraly