ພະລັງງານສູງ femtosecondເລເຊີມີມູນຄ່າການນໍາໃຊ້ທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດແລະຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ການຜະລິດ terahertz, ການຜະລິດກໍາມະຈອນ attosecond ແລະ comb ຄວາມຖີ່ optical.Mod-locked lasersໂດຍອີງໃສ່ສື່ທີ່ໄດ້ຮັບຕັນແບບດັ້ງເດີມແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ແລະປະຈຸບັນພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງສຸດແມ່ນປະມານ 20 W.
ເລເຊີແຜ່ນບາງໆໃຊ້ໂຄງສ້າງປັ໊ມຫຼາຍຜ່ານເພື່ອສະທ້ອນເຖິງສູບໄຟກັບຂະຫນາດກາງໄດ້ຮັບແຜ່ນທີ່ມີຄວາມຫນາ 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 Mode-locked Sheet ໂດຍອີງໃສ່ໂມດູນປັ໊ມ 72-way ທີ່ສ້າງຂຶ້ນເອງ, ແລະໄດ້ພັດທະນາເລເຊີເລເຊີແບບລັອກເລນ Kerr ທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍສູງສຸດ ແລະພະລັງງານກໍາມະຈອນດ່ຽວໃນປະເທດຈີນ.
ອີງຕາມຫຼັກການຂອງ Kerr lens mode-locking ແລະການຄິດໄລ່ຊໍ້າຄືນຂອງ ABCD matrix, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາທໍາອິດວິເຄາະທິດສະດີການລັອກຮູບແບບຂອງບາງ Kerr lens mode-locking laser, simulated ການປ່ຽນແປງຂອງໂຫມດໃນ resonator ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ mode-locking ແລະການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະຢືນຢັນວ່າ radius ໂຫມດໂຫມດຢູ່ diaphragm ແຂງຈະຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາ 7%.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ນໍາພາໂດຍຫຼັກການການອອກແບບ, ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ອອກແບບແລະສ້າງ Kerr lens mode-locked resonator (FIG. 2) ໂດຍອີງໃສ່ໂມດູນປັ໊ມ 72-way (FIG.1) ພັດທະນາເອກະລາດໂດຍທີມງານ, ແລະໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດ laser pulsed ທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍຂອງ 11.78W, pulse width ຂອງ 245 fs ພະລັງງານ W2J μ.J ດຽວແລະ pulse pump 24 μ.ດຽວ. ເວລາ. 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