ເລເຊີແຜ່ນແບບລັອກດ້ວຍໂໝດ, ພະລັງງານສູງ laser ultrafast

ພະລັງງານສູງ femtosecondເລເຊີມີມູນຄ່າການນໍາໃຊ້ທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດແລະຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ການຜະລິດ terahertz, ການຜະລິດກໍາມະຈອນ attosecond ແລະ comb ຄວາມຖີ່ optical.Mod-locked lasersໂດຍອີງໃສ່ສື່ທີ່ໄດ້ຮັບຕັນແບບດັ້ງເດີມແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍຜົນກະທົບຂອງເລນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີພະລັງງານສູງ, 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.

微信图片_20230815150118

ຮູບ.1 (a) 72 ແຜນວາດໂຄງສ້າງ optical ແລະ (b) ແຜນວາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງໂມດູນປັ໊ມ

ທີມນັກວິໄຈຈາກສະຖາບັນວິທະຍາສາດຈີນໄດ້ອອກແບບ ແລະສ້າງເລເຊີແບບລັອກແຜ່ນ Kerr Lens ໂດຍອີງໃສ່ໂມດູນປັ໊ມ 72 ທິດທີ່ສ້າງຂຶ້ນເອງ, ແລະໄດ້ພັດທະນາເລເຊີເລເຊີແບບລັອກແບບ Kerr Lens ທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍສູງສຸດ ແລະເປັນແຜ່ນດຽວ. ພະ​ລັງ​ງານ​ກໍາ​ມະ​ຈອນ​ໃນ​ປະ​ເທດ​ຈີນ​.
ອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງການລັອກໂໝດເລນ Kerr ແລະການຄິດໄລ່ຊ້ຳໆຂອງ ABCD matrix, ທີມວິໄຈໄດ້ວິເຄາະທິດສະດີການລັອກໂໝດຂອງເລເຊີບາງໆ Kerr ເລນລ໋ອກເລເຊີ, ຈຳລອງການປ່ຽນໂໝດຢູ່ໃນເຄື່ອງສະທ້ອນສຽງໃນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກຂອງໂໝດລັອກ. ແລະ​ການ​ດໍາ​ເນີນ​ງານ​ຢ່າງ​ຕໍ່​ເນື່ອງ​, ແລະ​ຢືນ​ຢັນ​ວ່າ radius ຮູບ​ແບບ​ຢູ່​ຕາມ​ໂກນ​ຢູ່ diaphragm ແຂງ​ຈະ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຫຼຸດ​ລົງ​ຫຼາຍ​ກ​່​ວາ 7​% ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ລັອກ​ຮູບ​ແບບ​.

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.

微信图片_20230815150124
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