Mode-lock sheet laser, Power High Energy Ultrafast Laser

Mataas na kapangyarihan femtosecondlaseray may mahusay na halaga ng aplikasyon sa pang -agham na pananaliksik at mga larangan ng pang -industriya tulad ng henerasyon ng terahertz, henerasyon ng pulso ng attosecond at optical frequency comb.Mga naka-lock na laserBatay sa tradisyunal na block-gain media ay limitado sa pamamagitan ng thermal lensing effect sa mataas na lakas, at sa kasalukuyan ang maximum na lakas ng output ay tungkol sa 20 W.

Ang manipis na sheet laser ay gumagamit ng istraktura ng multi-pass na pump upang ipakita angpump lightsa sheet makakuha ng daluyan na may kapal ng 100 microns para sa mataas na kahusayan ng pagsipsip ng bomba. Ang sobrang manipis na daluyan ng pakinabang na sinamahan ng teknolohiya ng backcooling ay lubos na binabawasan ang impluwensya ng thermal lens na epekto at nonlinear effect, at maaaring makamit ang mas mataas na lakas na femtosecond pulse output.
Ang mga Wafer Oscillator na sinamahan ng Kerr Lens mode-locking na teknolohiya ay ang pangunahing paraan upang makakuha ng mataas na average na output ng laser output na may lapad ng pulso sa pagkakasunud-sunod ng femtosecond.

Fig. 1 (a) 72 Optical Structure Diagram at (B) Physical Diagram ng Pump Module

Ang isang koponan ng mga mananaliksik mula sa Chinese Academy of Sciences ay dinisenyo at nagtayo ng isang Kerr lens mode na naka-lock na sheet ng laser batay sa self-binuo na 72-way pump module, at nakabuo ng isang kerr lens mode na naka-lock na sheet laser na may pinakamataas na average na lakas at solong enerhiya ng pulso sa China.
Batay sa prinsipyo ng Kerr lens mode-locking at ang iterative pagkalkula ng ABCD matrix, sinuri ng koponan ng pananaliksik ang mode-locking theory ng manipis na plate na kerr lens mode-locking laser, kunwa ang mode na pagbabago sa resonator sa panahon ng mode-locking operation at tuluy-tuloy na operasyon, at nakumpirma na ang mode na radius sa hard diaphragm ay mababawasan ng higit pa sa 7% pagkatapos ng mode-locking.

Kasunod nito, na ginagabayan ng prinsipyo ng disenyo, dinisenyo ng pangkat ng pananaliksik at nagtayo ng isang Kerr lens mode na naka-lock na resonator (Fig. 2) batay sa 72-way na module ng bomba (Fig.1) nang nakapag-iisa na binuo ng koponan, at nakakuha ng isang pulsed laser output na may average na lakas ng 11.78W, isang pulso na lapad ng 245 FS at isang solong enerhiya ng pulso na 0.14μJ sa 72 w bomba ng oras. Ang lapad ng output pulse at ang pagkakaiba -iba ng mode ng intracavity ay nasa mabuting kasunduan sa mga resulta ng kunwa.

Fig. 2 diagram ng eskematiko ng resonant na lukab ng kerr lens mode-lock yb: yag wafer laser na ginamit sa eksperimento

Upang mapagbuti ang lakas ng output ng laser, nadagdagan ng koponan ng pananaliksik ang radius ng kurbada ng salamin na nakatuon, at pinong tono ang Kerr medium na kapal at ikalawang pagkakasunud-sunod na pagkalat. Kapag ang lakas ng bomba ay nakatakda sa 94 W, ang average na lakas ng output ay nadagdagan sa 22.33 W, at ang lapad ng pulso ay 394 FS at ang nag -iisang enerhiya ng pulso ay 0.28 μJ.

Upang higit pang madagdagan ang kapangyarihan ng output, ang koponan ng pananaliksik ay higit na madaragdagan ang kurbada ng kurbada ng nakatuon na pares ng salamin ng salamin, habang inilalagay ang resonator sa isang mababang vacuum na sarado na kapaligiran upang mabawasan ang impluwensya ng kaguluhan ng hangin at pagpapakalat ng hangin.