Vysoce výkonný ultrarychlý pláteklaserová technologie
Vysoce výkonnýultrarychlé laseryjsou široce používány v pokročilé výrobě, informacích, mikroelektronice, biomedicíně, národní obraně a vojenské oblasti a relevantní vědecký výzkum je zásadní pro podporu národních vědeckých a technologických inovací a vysoce kvalitního rozvoje. Tenký pláteklaserový systémse svými výhodami vysokého průměrného výkonu, velké pulzní energie a vynikající kvality paprsku má velkou poptávku v attosekundové fyzice, zpracování materiálů a dalších vědeckých a průmyslových oborech a je široce znepokojen zeměmi po celém světě.
Nedávno výzkumný tým v Číně použil samostatně vyvinutý waferový modul a technologii regenerativního zesílení k dosažení vysoce výkonného (vysoká stabilita, vysoký výkon, vysoká kvalita paprsku, vysoká účinnost) ultrarychlého waferu.laservýstup. Díky konstrukci dutiny regeneračního zesilovače a řízení povrchové teploty a mechanické stability krystalu disku v dutině je dosaženo laserového výstupu energie jednoho pulzu >300 μJ, šířka pulzu <7 ps, průměrný výkon >150 W a nejvyšší účinnost přeměny světla na světlo může dosáhnout 61 %, což je také nejvyšší dosud hlášená účinnost optické přeměny. Faktor kvality paprsku M2<1,06@150W, 8h stabilita RMS<0,33%, tento úspěch znamená důležitý pokrok ve vysoce výkonném ultrarychlém waferovém laseru, který poskytne více možností pro vysoce výkonné ultrarychlé laserové aplikace.
Vysoká opakovací frekvence, vysoce výkonný zesilovací systém pro regeneraci plátků
Struktura waferového laserového zesilovače je znázorněna na obrázku 1. Zahrnuje zdroj vláknitých semen, hlavu laseru s tenkými plátky a dutinu regeneračního zesilovače. Jako zdroj seed byl použit ytterbiem dopovaný vláknový oscilátor s průměrným výkonem 15 mW, centrální vlnovou délkou 1030 nm, šířkou pulzu 7,1 ps a opakovací frekvencí 30 MHz. Hlava waferového laseru využívá podomácku vyrobený Yb:YAG krystal o průměru 8,8 mm a tloušťce 150 µm a 48taktní čerpací systém. Zdroj pumpy využívá nulovou fononovou linku LD s vlnovou délkou zámku 969 nm, která snižuje kvantový defekt na 5,8 %. Jedinečná chladicí struktura může účinně ochladit oplatkový krystal a zajistit stabilitu regenerační dutiny. Regenerační zesilovací dutina se skládá z Pockelsových buněk (PC), tenkých filmových polarizátorů (TFP), čtvrtvlnných desek (QWP) a vysoce stabilního rezonátoru. Izolátory se používají k zabránění zpětnému poškození zdroje semen zesilovaným světlem. Struktura izolátoru sestávající z TFP1, rotátoru a půlvlnných desek (HWP) se používá k izolaci vstupních semen a zesílených pulzů. Puls zárodku vstupuje do regenerační zesilovací komory přes TFP2. Krystaly metaborátu barnatého (BBO), PC a QWP tvoří optický spínač, který periodicky aplikuje vysoké napětí na PC, aby selektivně zachytil puls zárodku a šířil jej tam a zpět v dutině. Požadovaný puls osciluje v dutině a je účinně zesilován během šíření okružní cesty jemným nastavením kompresní periody boxu.
Zesilovač pro regeneraci plátků vykazuje dobrý výstupní výkon a bude hrát důležitou roli ve špičkových výrobních oborech, jako je extrémní ultrafialová litografie, zdroj attosekundového čerpadla, 3C elektronika a nová energetická vozidla. Současně se očekává, že technologie waferového laseru bude aplikována na velké supervýkonnélaserová zařízení, poskytující nové experimentální prostředky pro tvorbu a jemnou detekci hmoty v nanoměřítku prostoru a femtosekundovém časovém měřítku. S cílem uspokojit hlavní potřeby země se projektový tým bude i nadále zaměřovat na inovace laserových technologií, dále prolomit přípravu strategických vysoce výkonných laserových krystalů a účinně zlepšit schopnost nezávislého výzkumu a vývoje laserových zařízení v oblasti informací, energetiky, špičkových zařízení a tak dále.
Čas odeslání: 28. května 2024