Napolitană ultrarapidă de înaltă performanțătehnologie laser
Putere marelasere ultrarapidesunt utilizate pe scară largă în producția avansată, informații, microelectronică, biomedicină, apărare națională și domenii militare, iar cercetarea științifică relevantă este vitală pentru promovarea inovației științifice și tehnologice naționale și a dezvoltării de înaltă calitate. felie subțiresistem lasercu avantajele sale de putere medie mare, energie de impuls mare și calitate excelentă a fasciculului are o mare cerere în fizica atosecundei, prelucrarea materialelor și alte domenii științifice și industriale și a fost preocupat pe scară largă de țările din întreaga lume.
Recent, o echipă de cercetare din China a folosit un modul de napolitană auto-dezvoltat și tehnologia de amplificare regenerativă pentru a obține o napolitană ultra-rapidă de înaltă performanță (stabilitate ridicată, putere mare, calitate înaltă a fasciculului, eficiență ridicată).laserieșire. Prin proiectarea cavității amplificatorului de regenerare și controlul temperaturii suprafeței și stabilității mecanice a cristalului discului în cavitate, se obține ieșirea laser a energiei unui singur impuls > 300 μJ, lățimea impulsului <7 ps, puterea medie > 150 W. , iar cea mai mare eficiență de conversie de la lumină la lumină poate ajunge la 61%, care este, de asemenea, cea mai mare eficiență de conversie optică raportată până acum. Factorul de calitate a fasciculului M2<1.06@150W, stabilitate 8h RMS<0.33%, această realizare marchează un progres important în laserul ultrarapid de înaltă performanță, care va oferi mai multe posibilități pentru aplicații cu laser ultrarapid de mare putere.
Frecvență mare de repetiție, sistem de amplificare cu regenerare a plachetelor de mare putere
Structura amplificatorului laser wafer este prezentată în Figura 1. Acesta include o sursă de semințe de fibre, un cap laser subțire și o cavitate a amplificatorului regenerativ. Un oscilator cu fibră dopată cu itterbiu cu o putere medie de 15 mW, o lungime de undă centrală de 1030 nm, o lățime a impulsului de 7,1 ps și o rată de repetiție de 30 MHz a fost folosit ca sursă de semințe. Capul laser napolitan folosește un cristal Yb: YAG de casă cu un diametru de 8,8 mm și o grosime de 150 µm și un sistem de pompare în 48 de timpi. Sursa pompei folosește o linie de fonon zero LD cu o lungime de undă de blocare de 969 nm, ceea ce reduce defectul cuantic la 5,8%. Structura unică de răcire poate răci eficient cristalul de napolitană și poate asigura stabilitatea cavității de regenerare. Cavitatea de amplificare regenerativă constă din celule Pockels (PC), polarizatoare cu peliculă subțire (TFP), plăci cu un sfert de undă (QWP) și un rezonator de înaltă stabilitate. Izolatoarele sunt folosite pentru a preveni ca lumina amplificată să deterioreze invers sursa de semințe. O structură izolatoare constând din TFP1, Rotator și Half-Wave Plates (HWP) este utilizată pentru a izola semințele de intrare și impulsurile amplificate. Pulsul de semințe intră în camera de amplificare de regenerare prin TFP2. Cristalele de metaborat de bariu (BBO), PC-ul și QWP se combină pentru a forma un comutator optic care aplică periodic o tensiune ridicată PC-ului pentru a capta selectiv impulsul de semințe și a-l propaga înainte și înapoi în cavitate. Pulsul dorit oscilează în cavitate și este amplificat eficient în timpul propagării dus-întors prin ajustarea fină a perioadei de compresie a cutiei.
Amplificatorul de regenerare a plachetelor prezintă performanțe bune de ieșire și va juca un rol important în domeniile de producție de ultimă generație, cum ar fi litografia ultravioletă extremă, sursa de pompă attosecundă, electronica 3C și vehiculele cu energie nouă. În același timp, tehnologia laserului vafer este de așteptat să fie aplicată la mari super-puternicedispozitive laser, oferind un nou mijloc experimental pentru formarea și detectarea fină a materiei la scara spațială la scară nanometrică și la scara de timp femtosecundă. Cu scopul de a servi nevoile majore ale țării, echipa de proiect va continua să se concentreze pe inovarea tehnologiei laser, să spargă în continuare pregătirea de cristale laser strategice de mare putere și să îmbunătățească eficient capacitatea de cercetare și dezvoltare independentă a dispozitivelor laser în domeniile informației, energiei, echipamentelor de ultimă generație și așa mai departe.
Ora postării: 28-mai-2024