Yuqori quvvatli femtosekundlazerilmiy tadqiqotlar va terahers generatsiyasi, attosekundli impuls generatsiyasi va optik chastotali taroq kabi sanoat sohalarida katta qo'llanilish qiymatiga ega.Mod bilan qulflangan lazerlarAn'anaviy blok-daromad vositalariga asoslangan holda, yuqori quvvatda termal linzalash effekti bilan cheklangan va hozirda maksimal chiqish quvvati taxminan 20 Vt ni tashkil qiladi.
Yupqa qatlamli lazer aks ettirish uchun ko'p o'tishli nasos tuzilishidan foydalanadinasos chiroqchasiYuqori samarali nasos yutilishi uchun qalinligi 100 mikron bo'lgan varaq kuchaytirish muhitiga. Orqa sovutish texnologiyasi bilan birgalikda juda yupqa kuchaytirish muhiti termal linza effekti va chiziqli bo'lmagan effektning ta'sirini sezilarli darajada kamaytiradi va yuqori quvvatli femtosekundli impuls chiqishiga erishishi mumkin.
Kerr linzalari rejimini blokirovka qilish texnologiyasi bilan birlashtirilgan vafer osilatorlari femtosekund tartibida impuls kengligi bilan yuqori o'rtacha quvvatli lazer chiqishini olishning asosiy vositasidir.
1-rasm (a) 72-optik struktura diagrammasi va (b) nasos modulining fizik diagrammasi
Xitoy Fanlar akademiyasining tadqiqotchilari jamoasi o'z-o'zidan ishlab chiqilgan 72 tomonlama nasos moduli asosida Kerr linzalari rejimida qulflangan varaq lazerini loyihalashtirdi va qurdi hamda Xitoyda eng yuqori o'rtacha quvvat va bitta impuls energiyasiga ega Kerr linzalari rejimida qulflangan varaq lazerini ishlab chiqdi.
Kerr linzalari rejimini blokirovka qilish printsipi va ABCD matritsasining iterativ hisob-kitobiga asoslanib, tadqiqot guruhi dastlab yupqa plastinkali Kerr linzalari rejimini blokirovka qiluvchi lazerning rejimni blokirovka qilish nazariyasini tahlil qildi, rejimni blokirovka qilish va uzluksiz ishlash paytida rezonatordagi rejim o'zgarishlarini simulyatsiya qildi va rejimni blokirovka qilgandan so'ng qattiq diafragmadagi bo'shliq rejimi radiusi 7% dan ortiqqa qisqarishini tasdiqladi.
Keyinchalik, dizayn tamoyiliga amal qilib, tadqiqot guruhi jamoa tomonidan mustaqil ravishda ishlab chiqilgan 72 tomonlama nasos moduli (1-rasm) asosida Kerr linzalari rejimida qulflangan rezonatorni (2-rasm) loyihalashtirdi va qurdi va 72 Vt nasos vaqtida o'rtacha quvvati 11,78 Vt, impuls kengligi 245 fs va bitta impuls energiyasi 0,14 μJ bo'lgan impulsli lazer chiqishini oldi. Chiqish impulsining kengligi va bo'shliq ichidagi rejimning o'zgarishi simulyatsiya natijalariga yaxshi mos keladi.
2-rasm. Tajribada qo'llanilgan Kerr linzasi rejimida qulflangan Yb:YAG plastinka lazerining rezonans bo'shlig'ining sxematik diagrammasi.
Lazerning chiqish quvvatini yaxshilash maqsadida tadqiqot guruhi fokuslovchi oynaning egrilik radiusini oshirdi va Kerr o'rta qalinligi va ikkinchi darajali dispersiyasini aniq sozladi. Nasos quvvati 94 Vt ga o'rnatilganda, o'rtacha chiqish quvvati 22,33 Vt ga oshirildi va impuls kengligi 394 fs va bitta impuls energiyasi 0,28 μJ ni tashkil etdi.
Chiqish quvvatini yanada oshirish uchun tadqiqot guruhi havo buzilishi va havo tarqalishining ta'sirini kamaytirish uchun rezonatorni past vakuumli yopiq muhitga joylashtirib, fokuslangan konkav oyna juftligining egrilik radiusini yanada oshiradi.
Nashr vaqti: 2023-yil 15-avgust