Mataas na kapangyarihan femtosecondlaseray may mahusay na halaga ng aplikasyon sa siyentipikong pananaliksik at pang-industriya na larangan tulad ng terahertz generation, attosecond pulse generation at optical frequency comb.Mga laser na naka-lock sa modbatay sa tradisyunal na block-gain media ay limitado ng thermal lensing effect sa mataas na kapangyarihan, at sa kasalukuyan ang maximum na output power ay humigit-kumulang 20 W.
Ang manipis na sheet laser ay gumagamit ng multi-pass na istraktura ng bomba upang ipakita angilaw ng bombasa sheet gain medium na may kapal na 100 microns para sa mataas na kahusayan sa pagsipsip ng bomba.Ang sobrang manipis na gain medium na sinamahan ng backcooling na teknolohiya ay lubos na binabawasan ang impluwensya ng thermal lens effect at nonlinear effect, at maaaring makamit ang mas mataas na power femtosecond pulse output.
Ang mga wafer oscillator na sinamahan ng Kerr lens mode-locking technology ay ang pangunahing paraan upang makakuha ng mataas na average na power laser output na may pulse width sa pagkakasunud-sunod ng femtosecond.
FIG.1 (a) 72 optical structure diagram at (b) physical diagram ng pump module
Isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Chinese Academy of Sciences ang nagdisenyo at nagtayo ng Kerr lens mode-locked sheet laser batay sa self-developed na 72-way na pump module, at nakabuo ng Kerr lens mode-locked sheet laser na may pinakamataas na average na kapangyarihan at single. enerhiya ng pulso sa China.
Batay sa prinsipyo ng Kerr lens mode-locking at ang umuulit na pagkalkula ng ABCD matrix, sinuri muna ng research team ang mode-locking theory ng thin plate Kerr lens mode-locking laser, na ginagaya ang mga pagbabago sa mode sa resonator sa panahon ng mode-locking operation. at tuluy-tuloy na operasyon, at nakumpirma na ang radius ng cavity mode sa hard diaphragm ay mababawasan ng higit sa 7% pagkatapos ng mode-locking.
Kasunod nito, ginagabayan ng prinsipyo ng disenyo, ang research team ay nagdisenyo at nagtayo ng Kerr lens mode-locked resonator (FIG. 2) batay sa 72-way pump module (FIG.1) na independiyenteng binuo ng team, at nakakuha ng pulsed laser. output na may average na kapangyarihan na 11.78W, isang pulse width na 245 fs at isang solong pulse energy na 0.14μJ sa 72 W pumping time.Ang lapad ng pulso ng output at ang pagkakaiba-iba ng intracavity mode ay nasa mabuting pagsang-ayon sa mga resulta ng simulation.
FIG.2 Schematic diagram ng resonant cavity ng Kerr lens mode-locked Yb:YAG wafer laser na ginamit sa eksperimento
Upang mapabuti ang lakas ng output ng laser, pinataas ng pangkat ng pananaliksik ang curvature radius ng nakatutok na salamin, at pino-pino ang medium na kapal ng Kerr at second-order dispersion.Kapag ang pump power ay nakatakda sa 94 W, ang average na output power ay nadagdagan sa 22.33 W, at ang pulse width ay 394 fs at ang single pulse energy ay 0.28 μJ.
Upang higit na mapataas ang lakas ng output, ang pangkat ng pananaliksik ay higit na tataas ang curvature radius ng nakatutok na concave mirror pares, habang inilalagay ang resonator sa isang mababang vacuum closed environment upang mabawasan ang impluwensya ng air disturbance at air dispersion.
Oras ng post: Aug-15-2023