Alta potenco femtosekundolaserohavas grandan aplikan valoron en scienca esplorado kaj industriaj kampoj kiel teraherco-generacio, atosekunda pulso-generado kaj optika frekvenca kombilo.Mod-ŝlositaj laserojsurbaze de tradiciaj blok-gajnaj amaskomunikiloj estas limigitaj per termika lensefiko ĉe alta potenco, kaj nuntempe la maksimuma eliga potenco estas proksimume 20 W.
Maldika folia lasero uzas mult-pasan pumpilstrukturon por reflekti lapumpi lumonal la folio gajno meza kun dikeco de 100 mikronoj por alta efikeco pumpilo absorción. La ekstreme maldika gajna medio kombinita kun backcooling-teknologio multe reduktas la influon de termika lensa efiko kaj nelinia efiko, kaj povas atingi pli altan potencon femtosekunda pulsproduktado.
Oblataj oscilatoroj kombinitaj kun Kerr-lensa reĝim-ŝlosa teknologio estas la ĉefrimedo por akiri altan mezan potencan laserproduktadon kun pulslarĝo en la ordo de femtosekundo.
FIG. 1 (a) 72 optika strukturo diagramo kaj (b) fizika diagramo de la pumpila modulo
Teamo de esploristoj de la Ĉina Akademio de Sciencoj desegnis kaj konstruis Kerr-lensan reĝim-ŝlositan folian laseron surbaze de la memevoluinta 72-direkta pumpmodulo, kaj evoluigis Kerr-lenson-ŝlositan folian laseron kun la plej alta averaĝa potenco kaj ununura. pulsenergio en Ĉinio.
Surbaze de la principo de Kerr-lensa reĝim-ŝlosado kaj la ripeta kalkulo de ABCD-matrico, la esplorteamo unue analizis la reĝim-ŝlosan teorion de maldika plato Kerr-lensa reĝim-ŝlosa lasero, simulis la reĝimŝanĝojn en la resonator dum reĝim-ŝlosa operacio. kaj kontinua operacio, kaj konfirmis, ke la kava reĝimo-radiuso ĉe la malmola diafragmo reduktiĝos je pli ol 7% post modo-ŝlosado.
Poste, gvidita de la dezajna principo, la esplorteamo desegnis kaj konstruis Kerr-lensan reson-ŝlositan resonacion (FIG. 2) bazitan sur la 72-voja pumpmodulo (FIG.1) sendepende evoluigita de la teamo, kaj akiris pulsitan laseron. eligo kun averaĝa potenco de 11.78W, pulslarĝo de 245 fs kaj ununura pulsenergio de 0.14μJ je 72 W pumpanta tempo. La larĝo de la produktaĵpulso kaj la vario de la intrakava reĝimo kongruas kun la simuladrezultoj.
FIG. 2 Skema diagramo de la resonanca kavaĵo de la Kerr-lensa reĝim-ŝlosita Yb:YAG oblatlasero uzita en la eksperimento
Por plibonigi la eligpotencon de la lasero, la esplorteamo pliigis la kurbecan radiuson de la fokusa spegulo, kaj fajnagordis la Kerr mezan dikecon kaj duaordan disperson. Kiam la pumpilpotenco estis fiksita al 94 W, la meza produktadpotenco estis pliigita al 22.33 W, kaj la pulslarĝo estis 394 fs kaj la ununura pulsenergio estis 0.28 μJ.
Por plue pliigi la produktan potencon, la esplorteamo plu pliigos la kurbradiuson de la fokusita konkava spegula paro, dum metas la resonatoron en malaltan vakuan fermitan medion por redukti la influon de aermaltrankvilo kaj aerdisvastigo.
Afiŝtempo: Aŭg-15-2023