Режим кулпуланган барак лазери, кубаттуулугу жогору энергиялуу ультра ылдам лазер

Жогорку кубаттуулуктагы фемтосекундлазерТерагерц генерациясы, аттосекунддук импульстун генерациясы жана оптикалык жыштык тарагы сыяктуу илимий изилдөө жана өнөр жай тармактарында колдонуунун чоң мааниси бар.Мод-кулпуланган лазерлерсалттуу блок-пайда каражаттарынын негизинде жогорку кубаттуулукта термикалык линзалоо эффекти менен чектелген жана учурда максималдуу чыгаруу кубаттуулугу болжол менен 20 Вт.

Жука барак лазер чагылдыруу үчүн көп өтүүчү насостун түзүлүшүн колдонотнасос жарыгыжогорку натыйжалуу насостун жутулушу үчүн 100 микрон калыңдыгы менен барактын пайда чөйрөсүнө. Артка муздатуу технологиясы менен айкалышкан өтө ичке кирешелүү чөйрө жылуулук линза эффектинин жана сызыктуу эмес эффекттин таасирин бир топ азайтат жана фемтосекунддук импульстун жогорку кубаттуулугуна жете алат.
Керр линза режимин бөгөттөө технологиясы менен айкалышкан вафли осцилляторлору фемтосекунд тартибинде импульстун туурасы менен жогорку орточо кубаттуулуктагы лазердин чыгышын алуунун негизги каражаты болуп саналат.

微信图片_20230815150118

FIG. 1 (а) 72 оптикалык түзүлүш диаграммасы жана (б) насостук модулдун физикалык диаграммасы

Кытай Илимдер академиясынын изилдөөчүлөр тобу өз алдынча иштеп чыккан 72 жолду насостук модулдун негизинде Керр линзасынын режими кулпуланган барак лазерин иштеп чыгышты жана куруп, Кытайда эң жогорку орточо кубаттуулукка жана бир импульстук энергияга ээ Kerr линза режими кулпуланган барак лазерин иштеп чыгышты.
Керр линзасынын режимин бөгөттөө принцибине жана ABCD матрицасын итеративдик эсептөөгө таянып, изилдөө тобу алгач ичке пластина Керр линзасынын режимин бекитүүчү лазердин режимдик блокировкалоо теориясын талдап, режимди кулпулоо учурунда жана үзгүлтүксүз иштөөдө резонатордогу режимдин өзгөрүшүн симуляциялап, катуу блокировкадан кийин режимдин радиусу катуу диафрагмга караганда көбүрөөк кыскараарын ырастады7.

Кийинчерээк, долбоорлоо принцибине таянуу менен, изилдөө тобу өз алдынча иштеп чыккан 72-жол насостук модулунун (FIG.1) негизинде Керр линзасынын режими кулпуланган резонаторун (2-сүрөт) иштеп чыгып, куруп, орточо кубаттуулугу 11,78 Вт, импульстун туурасы 245 fs 245 насостун энергиясы менен импульстук лазердин чыгышын алды. убакыт. Чыгуучу импульстун туурасы жана ички көңдөй режиминин өзгөрүшү симуляциянын натыйжалары менен жакшы шайкеш келет.

微信图片_20230815150124
FIG. 2 Экспериментте колдонулган Керр линзасынын режими менен жабылган Yb:YAG пластинкасынын резонанстык көңдөйүнүн схемалык схемасы.

Лазердин чыгуу күчүн жакшыртуу максатында изилдөө тобу фокустоочу күзгүнүн ийрилик радиусун көбөйтүп, Керрдин орточо калыңдыгын жана экинчи даражадагы дисперсиясын такташтырды. Насостун кубаттуулугу 94 Вт болуп коюлганда, орточо чыгаруу кубаттуулугу 22,33 Вт чейин көбөйтүлгөн, ал эми импульстун туурасы 394 фс жана бир импульстун энергиясы 0,28 мкДж болгон.

Чыгаруу кубаттуулугун андан ары жогорулатуу үчүн, изилдөө тобу абанын бузулушунун жана абанын дисперсиясынын таасирин азайтуу үчүн резонаторду аз вакуумдук жабык чөйрөгө жайгаштыруу менен бирге багытталган ойгон күзгү жуптун ийрилик радиусун андан ары жогорулатат.


Посттун убактысы: 15-август-2023