Femtosegona d’alta potèncialàserTé un gran valor d’aplicació en investigacions científiques i d’àmbits industrials com la generació Terahertz, la generació d’impulsos d’attosegon i el pentinat de freqüència òptica.Làsers bloquejats per modesBasat en els mitjans tradicionals de bloqueig estan limitats per l'efecte de lents tèrmics a alta potència, i actualment la potència màxima de sortida és d'uns 20 W.
El làser de xapa fina utilitza una estructura de bomba multi-pas per reflectir elllum de la bombaal medi de guany de xapa amb un gruix de 100 micres per a l’absorció de la bomba d’alta eficiència. El medi de guany extremadament prim combinat amb la tecnologia de backcooling redueix molt la influència de l'efecte de la lent tèrmica i l'efecte no lineal i pot aconseguir una potència de pols femtosegona de potència més alta.
Els oscil·ladors de les hòsties combinades amb la tecnologia de bloqueig de models KERR són el mitjà principal per obtenir una sortida làser de gran potència mitjana amb amplada de pols en l'ordre de femtosegon.
Fig. 1 (a) 72 Diagrama de l'estructura òptica i (b) diagrama físic del mòdul de la bomba
Un equip d’investigadors de l’Acadèmia de Ciències xineses va dissenyar i va crear un làser de xapa de xapa de mode KERR basat en el mòdul de bomba de 72 vies autodesenvolupat i va desenvolupar un làser de full bloquejat per mode KERR amb la potència mitjana més alta i l’energia única de pols a la Xina.
Basat en el principi de la bloqueig del mode de lents Kerr i el càlcul iteratiu de la matriu ABCD, l’equip de recerca va analitzar per primera vegada la teoria de bloqueig del mode del làser de bloqueig de lents de lents de placa fina de placa, simulat els canvis en el mode en el ressonador durant el funcionament de bloqueig de mode i el funcionament continu, i va confirmar que el radi del mode de cavitat del DiaphragM es reduirà més del 7% després del mode de bloqueig.
Posteriorment, guiat pel principi de disseny, l’equip d’investigació va dissenyar i crear un ressonador bloquejat en mode Kerr (Fig. 2) basat en el mòdul de la bomba de 72 vies (Fig.1) desenvolupat independentment per l’equip i va obtenir un làser polsat amb una potència mitjana de 11,78W, una amplada de pols de 245 FS i una única energia de pols de 0,14 μJ a 72 W temps de bombament. L’amplada del pols de sortida i la variació del mode intracavitat estan d’acord amb els resultats de la simulació.
Fig. 2 Esquema esquemàtic de la cavitat ressonant del mode de lent KERR bloquejats en mode YB: YAG Wafer Laser utilitzat en l'experiment
Per millorar la potència de sortida del làser, l’equip de recerca va augmentar el radi de curvatura del mirall de focus i va ajustar el gruix del medi 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 fins a 22,33 W, i l'amplada del pols va ser de 394 fs i l'energia d'un pols únic va ser de 0,28 μJ.
Per augmentar encara més la potència de sortida, l’equip de recerca augmentarà encara més el radi de curvatura de la parella de miralls còncaus enfocats, mentre que col·loca el ressonador en un entorn tancat de buit baix per reduir la influència de la pertorbació de l’aire i la dispersió de l’aire.
Hora de la publicació: 15-2023 d'agost