Tecnologia làser d'oblea ultraràpida d'alt rendiment

Oblia ultraràpida d'alt rendimenttecnologia làser
Alta potèncialàsers ultraràpidss'utilitzen àmpliament en la fabricació avançada, la informació, la microelectrònica, la biomedicina, la defensa nacional i els camps militars, i la investigació científica pertinent és vital per promoure la innovació científica i tecnològica nacional i el desenvolupament d'alta qualitat. Llesca finasistema làserAmb els seus avantatges d'alta potència mitjana, gran energia de pols i excel·lent qualitat del feix, té una gran demanda en física d'attosegons, processament de materials i altres camps científics i industrials, i ha estat àmpliament preocupat per països de tot el món.
Recentment, un equip de recerca a la Xina ha utilitzat un mòdul d'oblies de desenvolupament propi i una tecnologia d'amplificació regenerativa per aconseguir oblies ultraràpides d'alt rendiment (alta estabilitat, alta potència, alta qualitat del feix, alta eficiència).làsersortida. Mitjançant el disseny de la cavitat de l'amplificador de regeneració i el control de la temperatura superficial i l'estabilitat mecànica del cristall de disc a la cavitat, s'aconsegueix una sortida làser d'energia d'un sol pols >300 μJ, amplada d'impuls <7 ps, potència mitjana >150 W, i l'eficiència de conversió llum-llum més alta pot arribar al 61%, que també és l'eficiència de conversió òptica més alta registrada fins ara. El factor de qualitat del feix M2<1.06@150W, estabilitat de 8 h RMS<0.33%, aquest assoliment marca un progrés important en el làser d'oblia ultraràpid d'alt rendiment, que proporcionarà més possibilitats per a aplicacions làser ultraràpids d'alta potència.

Sistema d'amplificació de regeneració de galeta d'alta freqüència de repetició i alta potència
L'estructura de l'amplificador làser d'oblia es mostra a la Figura 1. Inclou una font de llavor de fibra, un cap làser de llesca fina i una cavitat amplificadora regenerativa. Com a font de llavor es va utilitzar un oscil·lador de fibra dopat amb itterbi amb una potència mitjana de 15 mW, una longitud d'ona central de 1030 nm, una amplada de pols de 7,1 ps i una freqüència de repetició de 30 MHz. El cap làser d'oblia utilitza un cristall Yb:YAG casolà amb un diàmetre de 8,8 mm i un gruix de 150 µm i un sistema de bombament de 48 temps. La font de bombament utilitza una línia LD de fonó zero amb una longitud d'ona de bloqueig de 969 nm, que redueix el defecte quàntic al 5,8%. L'estructura de refrigeració única pot refredar eficaçment el cristall d'oblia i garantir l'estabilitat de la cavitat de regeneració. La cavitat amplificadora regenerativa consta de cel·les de Pockels (PC), polaritzadors de pel·lícula fina (TFP), plaques de quart d'ona (QWP) i un ressonador d'alta estabilitat. Els aïllants s'utilitzen per evitar que la llum amplificada danyi la font de llavors de manera inversa. Una estructura aïllant que consisteix en TFP1, Rotator i plaques de mitja ona (HWP) s'utilitza per aïllar les llavors d'entrada i els polsos amplificats. El pols de llavors entra a la cambra d'amplificació de regeneració a través de TFP2. Els cristalls de metaborat de bari (BBO), PC i QWP es combinen per formar un interruptor òptic que aplica un voltatge alt periòdicament al PC per capturar selectivament el pols de llavors i propagar-lo d'anada i tornada a la cavitat. El pols desitjat oscil·la a la cavitat i s'amplifica eficaçment durant la propagació d'anada i tornada ajustant finament el període de compressió de la caixa.
L'amplificador de regeneració d'oblies mostra un bon rendiment de sortida i tindrà un paper important en camps de fabricació d'alta gamma com la litografia ultraviolada extrema, la font de bombament d'attosegons, l'electrònica 3C i els vehicles de nova energia. Al mateix temps, s'espera que la tecnologia làser d'oblies s'apliqui a grans superpotents...dispositius làser, proporcionant un nou mitjà experimental per a la formació i la detecció precisa de matèria a escala espacial nanomètrica i a escala de temps femtosegons. Amb l'objectiu de satisfer les principals necessitats del país, l'equip del projecte continuarà centrant-se en la innovació en tecnologia làser, aprofundirà en la preparació de cristalls làser estratègics d'alta potència i millorarà eficaçment la capacitat de recerca i desenvolupament independent de dispositius làser en els camps de la informació, l'energia, els equips d'alta gamma, etc.