Režimde gulplanan list lazer, güýçli ýokary energiýaly ultra çalt lazer

Ýokary kuwwatly femtosekundlazerylmy barlaglarda we terahers döretmek, attosekund impuls döretmek we optiki ýygylyk taragy ýaly senagat pudaklarynda uly ulanyş ähmiýetine eýedir.Mod bilen gulplanan lazerlerAdaty blok güýçlendiriji serişdelerine esaslanýan, ýokary kuwwatlylykda termal linza täsiri bilen çäklendirilen we häzirki wagtda iň ýokary çykyş güýji takmynan 20 W.

Inçe list lazer şöhlelendirmek üçin köp geçişli nasos gurluşyny ulanýarnasos çyrasyýokary netijeli nasos siňdiriş üçin 100 mikron galyňlykdaky list güýçlendiriji gurşawa. Aşa inçe güýçlendiriji gurşaw yzyna sowadyş tehnologiýasy bilen utgaşdyrylanda termal linza täsiriniň we çyzykly däl täsiriň täsirini ep-esli azaldýar we has ýokary kuwwatly femtosekund impuls çykyşyny gazanyp bilýär.
Kerr linzasynyň režimini gulplamak tehnologiýasy bilen utgaşdyrylan wafer osilýatorlary, femtosekund tertibinde impuls giňligi bilen ýokary ortaça kuwwatly lazer çykyşyny almagyň esasy serişdesidir.

微信图片 _20230815150118

1-nji SURAT (a) 72-nji optiki gurluş diagrammasy we (b) nasos modulynyň fiziki diagrammasy

Hytaý Ylymlar akademiýasynyň ylmy işgärleri topary öz-özünden işlenip düzülen 72 ugurly nasos modulyna esaslanyp, Kerr linzasy režiminde gulplanan list lazerini dizaýn etdiler we gurdular, şeýle hem Hytaýda iň ýokary ortaça güýç we ýeke impuls energiýasyna eýe bolan Kerr linzasy režiminde gulplanan list lazerini işläp düzdüler.
Kerr linzasynyň režimini gulplamak prinsipine we ABCD matrisasynyň gaýtalanýan hasaplamasyna esaslanyp, ylmy-barlag topary ilki bilen inçe plastinka Kerr linzasynyň režimini gulplaýan lazeriniň režimini gulplamak teoriýasyny seljerdi, režimi gulplamak we üznüksiz işlemek wagtynda rezonatordaky režim üýtgeşmelerini simulýasiýa etdi we režimi gulplamakdan soň gaty diafragmadaky boşluk režiminiň radiusynyň 7% -den gowrak azaljakdygyny tassyklady.

Soňra, dizaýn prinsipine esaslanyp, ylmy-barlag topary topar tarapyndan garaşsyz işlenip düzülen 72 ugurly nasos modulyna (1-nji surat) esaslanyp, Kerr linzasy režiminde gulplanan rezonatory (2-nji surat) dizaýn etdi we gurdy we 72 W nasos wagtynda ortaça kuwwaty 11,78W, impuls giňligi 245 fs we ýeke impuls energiýasy 0,14μJ bolan impulsly lazer çykyşyny aldy. Çykyş impulsynyň giňligi we boşluk içindäki režimiň üýtgemegi simulýasiýa netijeleri bilen gowy gabat gelýär.

微信图片 _20230815150124
SURAT 2. Eksperimentde ulanylan Kerr linzasynyň režiminde gulplanan Yb:YAG wafer lazeriniň rezonans boşlugynyň shematiki diagrammasy

Lazeriň çykyş güýjüni gowulandyrmak üçin ylmy-barlag topary fokuslaýjy aýnanyň egrilik radiusyny artdyrdy we Kerr orta galyňlygyny we ikinji derejeli dispersiýany anyklady. Nasosynyň güýji 94 W-a deňleşdirilende, ortaça çykyş güýji 22,33 W-a çenli ýokarlandyryldy we impuls giňligi 394 fs, ýeke impuls energiýasy bolsa 0,28 μJ boldy.

Çykyş kuwwatyny has-da artdyrmak üçin, ylmy-barlag topary fokuslanan içbükeý aýna jübütiniň egrilik radiusyny has-da artdyrar, şol bir wagtyň özünde rezonatory howanyň bozulmagynyň we howanyň dargamagynyň täsirini azaltmak üçin pes wakuumly ýapyk gurşawa ýerleşdirer.


Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 15-nji awgusty