Laser cu foi blocate în mod, laser cu energie mare cu energie mare

Femtosecundă de mare puterelaserAre o mare valoare de aplicare în cercetarea științifică și în domeniile industriale, cum ar fi generarea terahertz, generarea de impulsuri de atrosecundă și pieptenul de frecvență optică.Lasere blocate în modPe baza mediilor tradiționale de câștig de bloc sunt limitate de efectul de lentile termice la putere mare, iar în prezent puterea maximă de ieșire este de aproximativ 20 W.

Laserul cu foi subțiri folosește structura pompei multi-trecere pentru a reflectaLumina pompeila foaie, câștigați mediu cu grosime de 100 de microni pentru absorbția pompei de înaltă eficiență. Mediul de câștig extrem de subțire, combinat cu tehnologia de retragere a backcooling, reduce foarte mult influența efectului lentilei termice și a efectului neliniar și poate obține o putere de impuls femtosecundă cu putere mai mare.
Oscilatoarele de placă combinate cu tehnologia de blocare a modului Kerr Lens sunt principalul mijloc de a obține un laser mediu ridicat de putere cu lățimea pulsului în ordinea femtosecondului.

SMOCHIN. 1 (a) 72 Diagrama structurii optice și (b) diagrama fizică a modulului pompei

O echipă de cercetători de la Academia Chineză de Științe a proiectat și a construit un laser cu foaie blocată în mod Kerr, bazat pe modulul de pompă cu 72 de căi auto-dezvoltat și a dezvoltat un laser cu foaie blocată în mod Kerr cu cea mai mare putere medie și energie cu un singur impuls în China.
Pe baza principiului blocării modului Kerr Lens și a calculului iterativ al matricei ABCD, echipa de cercetare a analizat pentru prima dată teoria de blocare a modului de blocarea modului subțire a lentilei Kerr Lenloc de blocare a modului de blocare a modului, și a confirmat modificările modului în rezonator în timpul funcționării de blocare a modului și a funcționării continue, și a confirmat că raza modului de cavitate la diafragma dură va fi redusă cu mai mult de 7% după modul de mod.

Ulterior, ghidată de principiul proiectării, echipa de cercetare a proiectat și a construit un rezonator blocat în modul Kerr (Fig. 2), pe baza modulului de pompă cu 72 de căi (Fig.1) dezvoltat independent de echipă și a obținut o producție de laser pulsată cu o putere medie de 11,78W, o lățime pulsată de 245 FS și o energie unică de puls de 0,14 μJ la 72 W pompe. Lățimea pulsului de ieșire și variația modului de intracavitate sunt în acord cu rezultatele simulării.

SMOCHIN. 2 Diagrama schematică a cavității rezonante a Kerr Lens Blocat în modul YB: YAG WAFER Laser folosit în experiment

Pentru a îmbunătăți puterea de ieșire a laserului, echipa de cercetare a crescut raza de curbură a oglinzii de focalizare și a reglat fin grosimea medie a Kerr și dispersia de ordinul doi. Când puterea pompei a fost setată la 94 W, puterea medie de ieșire a fost crescută la 22,33 W, iar lățimea pulsului a fost de 394 fs, iar energia unică a impulsului a fost de 0,28 μJ.

Pentru a crește în continuare puterea de ieșire, echipa de cercetare va crește și mai mult raza de curbură a perechii de oglinzi concave concentrate, în timp ce va plasa rezonatorul într -un mediu închis cu vid scăzut pentru a reduce influența perturbației aerului și a dispersiei aerului.