Femtosegon d'alta potèncialàserté un gran valor d'aplicació en la investigació científica i en camps industrials, com ara la generació de terahertzs, la generació de polsos d'atosegons i el pentinat de freqüència òptica.Làsers amb bloqueig de modificacionsbasats en els mitjans tradicionals de guany de blocs estan limitats per l'efecte de la lent tèrmica a gran potència, i actualment la potència de sortida màxima és d'uns 20 W.
El làser de làmina fina utilitza una estructura de bomba multipass per reflectir elllum de bombaa la làmina guanya mitjà amb un gruix de 100 micres per a l'absorció de la bomba d'alta eficiència. El mitjà de guany extremadament prim combinat amb la tecnologia de retrocooling redueix molt la influència de l'efecte de la lent tèrmica i l'efecte no lineal, i pot aconseguir una sortida de pols de femtosegundo de major potència.
Els oscil·ladors d'hòsties combinats amb la tecnologia de bloqueig del mode de lents Kerr són el principal mitjà per obtenir una sortida làser de gran potència mitjana amb una amplada de pols de l'ordre del femtosegon.
FIG. 1 (a) 72 diagrama d'estructura òptica i (b) diagrama físic del mòdul de la bomba
Un equip d'investigadors de l'Acadèmia Xinesa de Ciències va dissenyar i construir un làser de làmina bloquejat en mode de lent Kerr basat en el mòdul de bomba de 72 vies de desenvolupament propi i va desenvolupar un làser de fulla bloquejat en mode de lent Kerr amb la potència mitjana més alta i un sol energia del pols a la Xina.
Basant-se en el principi de bloqueig del mode de la lent Kerr i el càlcul iteratiu de la matriu ABCD, l'equip d'investigació va analitzar per primera vegada la teoria del bloqueig del mode del làser de bloqueig del mode de la lent Kerr de placa fina, simulant els canvis de mode al ressonador durant l'operació de bloqueig del mode. i funcionament continu, i va confirmar que el radi del mode de cavitat al diafragma dur es reduirà en més d'un 7% després del bloqueig del mode.
Posteriorment, guiat pel principi de disseny, l'equip d'investigació va dissenyar i construir un ressonador bloquejat en mode de lent Kerr (FIG. 2) basat en el mòdul de bomba de 72 vies (FIG.1) desenvolupat de manera independent per l'equip i va obtenir un làser polsat. sortida amb una potència mitjana d'11,78 W, una amplada de pols de 245 fs i una sola energia de pols de 0,14 μJ a un temps de bombeig de 72 W. L'amplada del pols de sortida i la variació del mode intracavitat estan d'acord amb els resultats de la simulació.
FIG. 2 Diagrama esquemàtic de la cavitat ressonant del làser d'hòsties Yb:YAG bloquejat en mode de lent Kerr utilitzat a l'experiment
Per tal de millorar la potència de sortida del làser, l'equip d'investigació va augmentar el radi de curvatura del mirall d'enfocament i va ajustar el gruix mitjà Kerr i la dispersió de segon ordre. Quan la potència de la bomba es va establir en 94 W, la potència de sortida mitjana es va augmentar a 22,33 W i l'amplada del pols era de 394 fs i l'energia del pols únic era de 0,28 μJ.
Per augmentar encara més la potència de sortida, l'equip d'investigació augmentarà encara més el radi de curvatura del parell de miralls còncaus enfocats, mentre col·loca el ressonador en un entorn tancat de baix buit per reduir la influència de la pertorbació de l'aire i la dispersió de l'aire.
Hora de publicació: 15-agost-2023