ເລເຊີແຜ່ນລັອກໂໝດ, ເລເຊີພະລັງງານສູງທີ່ມີຄວາມໄວສູງ

ເຟມໂຕວິນາທີພະລັງງານສູງເລເຊີມີຄຸນຄ່າໃນການນຳໃຊ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ ແລະ ຂົງເຂດອຸດສາຫະກຳ ເຊັ່ນ: ການສ້າງເທຣາເຮີດ, ການສ້າງກຳມະຈອນອັດໂຕວິນາທີ ແລະ ການຫມູນຄວາມຖີ່ແສງ.ເລເຊີທີ່ຖືກລັອກດ້ວຍໂມດໂດຍອີງໃສ່ສື່ທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມແບບບລັອກແບບດັ້ງເດີມແມ່ນຖືກຈຳກັດໂດຍຜົນກະທົບຂອງການເລນຄວາມຮ້ອນທີ່ພະລັງງານສູງ, ແລະປະຈຸບັນພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງສຸດແມ່ນປະມານ 20 W.

ເລເຊີແຜ່ນບາງໆໃຊ້ໂຄງສ້າງປັ໊ມຫຼາຍຮອບເພື່ອສະທ້ອນເຖິງໄຟປັ໊ມໄປຫາຕົວກາງເພີ່ມຄວາມໜາ 100 ໄມຄຣອນ ສຳລັບການດູດຊຶມຂອງປໍ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ຕົວກາງເພີ່ມຄວາມບາງທີ່ສຸດລວມກັບເທັກໂນໂລຢີການເຮັດໃຫ້ເຢັນກັບຄືນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນອິດທິພົນຂອງຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະ ສາມາດບັນລຸຜົນຜະລິດກຳມະຈອນ femtosecond ທີ່ມີພະລັງງານສູງຂຶ້ນ.
ຕົວສັ່ນສະເທືອນແຜ່ນເວເຟີລວມກັບເທັກໂນໂລຢີລັອກໂໝດເລນ Kerr ແມ່ນວິທີການຫຼັກໃນການໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດເລເຊີພະລັງງານສະເລ່ຍສູງດ້ວຍຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນໃນລຳດັບ femtosecond.

ຮູບທີ 1 (ກ) ແຜນວາດໂຄງສ້າງທາງແສງ 72 ແລະ (ຂ) ແຜນວາດທາງກາຍະພາບຂອງໂມດູນປັ໊ມ

ທີມນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກສະພາວິທະຍາສາດຈີນໄດ້ອອກແບບ ແລະ ສ້າງເລເຊີແຜ່ນລັອກໂໝດເລນ Kerr ໂດຍອີງໃສ່ໂມດູນປັ໊ມ 72 ທາງທີ່ພັດທະນາດ້ວຍຕົນເອງ, ແລະ ໄດ້ພັດທະນາເລເຊີແຜ່ນລັອກໂໝດເລນ Kerr ທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍສູງສຸດ ແລະ ພະລັງງານກຳມະຈອນດ່ຽວໃນປະເທດຈີນ.
ໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງການລັອກໂໝດເລນ Kerr ແລະການຄິດໄລ່ແບບຊ້ຳໆຂອງແມັດຕຣິກ ABCD, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ວິເຄາະທິດສະດີການລັອກໂໝດຂອງເລເຊີລັອກໂໝດເລນ Kerr ແຜ່ນບາງໆ, ຈຳລອງການປ່ຽນແປງໂໝດໃນຕົວສະທ້ອນສຽງໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານລັອກໂໝດ ແລະ ການເຮັດວຽກຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະຢືນຢັນວ່າລັດສະໝີໂໝດຊ່ອງຢູ່ທີ່ໄດອາແຟຣມແຂງຈະຫຼຸດລົງຫຼາຍກວ່າ 7% ຫຼັງຈາກການລັອກໂໝດ.

ຕໍ່ມາ, ໂດຍໄດ້ຮັບການຊີ້ນຳຈາກຫຼັກການອອກແບບ, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ອອກແບບ ແລະ ສ້າງຕົວສະທ້ອນແສງ Kerr mode-locked mode (ຮູບທີ 2) ໂດຍອີງໃສ່ໂມດູນປັ໊ມ 72 ທາງ (ຮູບທີ 1) ທີ່ທີມງານພັດທະນາຂຶ້ນຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະ, ແລະ ໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດເລເຊີແບບ pulsed ທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍ 11.78W, ຄວາມກວ້າງຂອງ pulse 245 fs ແລະ ພະລັງງານ pulse ດຽວ 0.14μJ ທີ່ເວລາປັ໊ມ 72 W. ຄວາມກວ້າງຂອງ pulse output ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງຮູບແບບ intracavity ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຜົນການຈຳລອງ.

ຮູບທີ 2 ແຜນວາດສະແດງຂອງຊ່ອງສະທ້ອນຂອງເລເຊີເວເຟີ Yb:YAG ທີ່ຖືກລັອກໂໝດເລເຊີ Kerr ທີ່ໃຊ້ໃນການທົດລອງ

ເພື່ອປັບປຸງພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີ, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ເພີ່ມລັດສະໝີຄວາມໂຄ້ງຂອງກະຈົກໂຟກັສ, ແລະປັບຄວາມໜາຂອງ Kerr ຂະໜາດກາງ ແລະ ການກະຈາຍລຳດັບທີສອງໃຫ້ລະອຽດ. ເມື່ອພະລັງງານປັ໊ມຖືກຕັ້ງໄວ້ທີ່ 94 W, ພະລັງງານຜົນຜະລິດສະເລ່ຍໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 22.33 W, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງກຳມະຈອນແມ່ນ 394 fs ແລະພະລັງງານກຳມະຈອນດ່ຽວແມ່ນ 0.28 μJ.

ເພື່ອເພີ່ມພະລັງງານຜົນຜະລິດຕື່ມອີກ, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າຈະເພີ່ມລັດສະໝີຄວາມໂຄ້ງຂອງຄູ່ກະຈົກໂຄ້ງທີ່ມີໂຟກັດຕື່ມອີກ, ໃນຂະນະທີ່ວາງຕົວສະທ້ອນແສງໄວ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ປິດສູນຍາກາດຕ່ຳເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນອິດທິພົນຂອງການລົບກວນອາກາດ ແລະ ການກະຈາຍອາກາດ.