ພະລັງງານສູງ femtosecondເລເຊີມີມູນຄ່າການນໍາໃຊ້ທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດແລະຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ການຜະລິດ terahertz, ການຜະລິດກໍາມະຈອນ attosecond ແລະ comb ຄວາມຖີ່ optical.Mod-locked lasersໂດຍອີງໃສ່ສື່ທີ່ມີ block-gain ແບບດັ້ງເດີມແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ແລະປະຈຸບັນພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງສຸດແມ່ນປະມານ 20 W.
ເລເຊີແຜ່ນບາງໆໃຊ້ໂຄງສ້າງປັ໊ມຫຼາຍຜ່ານເພື່ອສະທ້ອນເຖິງສູບໄຟກັບແຜ່ນຮັບຂະຫນາດກາງທີ່ມີຄວາມຫນາ 100 microns ສໍາລັບການດູດຊຶມປັ໊ມທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ຂະຫນາດກາງທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມບາງທີ່ສຸດລວມກັບເທກໂນໂລຍີ backcooling ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນແລະຜົນກະທົບ nonlinear, ແລະສາມາດບັນລຸຜົນຜະລິດກໍາມະຈອນ femtosecond ພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ.
Wafer oscillators ບວກໃສ່ກັບເຕັກໂນໂລຊີ Kerr lens mode-locking ເປັນວິທີການຕົ້ນຕໍທີ່ຈະໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດ laser ພະລັງງານສະເລ່ຍສູງທີ່ມີຄວາມກວ້າງກໍາມະຈອນຕາມລໍາດັບ femtosecond.
ຮູບ. 1 (a) 72 ແຜນວາດໂຄງສ້າງ optical ແລະ (b) ແຜນວາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງໂມດູນປັ໊ມ
ທີມນັກວິໄຈຈາກສະຖາບັນວິທະຍາສາດຈີນໄດ້ອອກແບບ ແລະສ້າງເລເຊີແບບລັອກແຜ່ນ Kerr Lens ໂດຍອີງໃສ່ໂມດູນປັ໊ມ 72 ທິດທີ່ສ້າງຂຶ້ນເອງ, ແລະໄດ້ພັດທະນາເລເຊີເລເຊີແບບລັອກແບບ Kerr Lens ທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍສູງສຸດ ແລະເປັນແຜ່ນດຽວ. ພະລັງງານກໍາມະຈອນໃນປະເທດຈີນ.
ອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງການລັອກໂໝດເລນ Kerr ແລະການຄິດໄລ່ຊ້ຳໆຂອງ ABCD matrix, ທີມວິໄຈໄດ້ວິເຄາະທິດສະດີການລັອກໂໝດຂອງເລເຊີບາງໆ Kerr ເລນລ໋ອກເລເຊີ, ຈຳລອງການປ່ຽນໂໝດຢູ່ໃນເຄື່ອງສະທ້ອນສຽງໃນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກຂອງໂໝດລັອກ. ແລະການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະຢືນຢັນວ່າ radius ຮູບແບບຢູ່ຕາມໂກນຢູ່ diaphragm ແຂງຈະໄດ້ຮັບການຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາ 7% ຫຼັງຈາກການລັອກຮູບແບບ.
ຕໍ່ມາ, ນໍາພາໂດຍຫຼັກການການອອກແບບ, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ອອກແບບແລະສ້າງເປັນ Kerr ເລນ resonator locked mode-locked (ຮູບທີ 2) ໂດຍອີງໃສ່ໂມດູນປັ໊ມ 72-way (FIG.1) ເປັນເອກະລາດໂດຍທີມງານພັດທະນາ, ແລະໄດ້ຮັບ laser pulsed. ຜົນຜະລິດທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍຂອງ 11.78W, ຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນຂອງ 245 fs ແລະພະລັງງານກໍາມະຈອນດຽວຂອງ 0.14μJ ຢູ່ທີ່ 72 W pumping time. ຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນຜົນຜະລິດແລະການປ່ຽນແປງຂອງໂຫມດ intracavity ແມ່ນຢູ່ໃນຂໍ້ຕົກລົງທີ່ດີກັບຜົນໄດ້ຮັບການຈໍາລອງ.
ຮູບ. 2 ແຜນວາດແຜນວາດຂອງຊ່ອງຄອດຂອງເລນ Kerr ທີ່ລັອກດ້ວຍເລເຊີ Yb:YAG ທີ່ໃຊ້ໃນການທົດລອງ
ເພື່ອປັບປຸງພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີ, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ເພີ່ມລັດສະໝີ curvature ຂອງກະຈົກສຸມໃສ່, ແລະປັບຄວາມຫນາຂະຫນາດກາງຂອງ Kerr ແລະການກະແຈກກະຈາຍຂອງຄໍາສັ່ງທີສອງ. ເມື່ອພະລັງງານປັ໊ມຖືກຕັ້ງເປັນ 94 W, ພະລັງງານຜົນຜະລິດສະເລ່ຍເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 22.33 W, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນແມ່ນ 394 fs ແລະພະລັງງານກໍາມະຈອນດຽວແມ່ນ 0.28 μJ.
ເພື່ອເພີ່ມກໍາລັງຜົນຜະລິດ, ທີມວິໄຈຈະເພີ່ມລັດສະໝີ curvature ຂອງຄູ່ກະຈົກ concave ທີ່ສຸມໃສ່, ໃນຂະນະທີ່ວາງ resonator ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ປິດສູນຍາກາດຕ່ໍາເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນອິດທິພົນຂອງອາກາດລົບກວນແລະການກະຈາຍຂອງອາກາດ.
ເວລາປະກາດ: ສິງຫາ-15-2023