Өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан өрмөнцөр лазер технологи

Өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан вафельлазер технологи
Өндөр хүчин чадалтайхэт хурдан лазерууддэвшилтэт үйлдвэрлэл, мэдээлэл, микроэлектроник, биоанагаах ухаан, үндэсний батлан ​​хамгаалах, цэргийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд холбогдох шинжлэх ухааны судалгаа нь үндэсний шинжлэх ухаан, технологийн шинэчлэл, өндөр чанартай хөгжлийг дэмжихэд амин чухал юм. Нимгэн зүсмэллазер системӨндөр дундаж чадал, том импульсийн энерги, маш сайн цацрагийн чанар зэрэг давуу талтай нь аттосекундын физик, материал боловсруулалт болон бусад шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн салбарт ихээхэн эрэлт хэрэгцээтэй байгаа бөгөөд дэлхийн улс орнуудад ихээхэн анхаарал хандуулж байна.
Саяхан Хятадад судалгааны баг өндөр гүйцэтгэлтэй (өндөр тогтвортой байдал, өндөр хүчин чадал, өндөр цацрагийн чанар, өндөр үр ашигтай) хэт хурдан өрмөнцөрийг бий болгохын тулд өөрөө боловсруулсан вафель модуль болон нөхөн сэргээгдэх өсгөлтийн технологийг ашигласан.лазергаралт. Сэргээх өсгөгчийн хөндийн дизайн, хөндий дэх дискний болорын гадаргуугийн температур, механик тогтвортой байдлыг хянах замаар нэг импульсийн энерги >300 мкЖ, импульсийн өргөн <7 ps, дундаж хүч >150 Вт лазер гаралтад хүрдэг. , мөн гэрлийг гэрэлд хувиргах хамгийн өндөр үр ашиг нь 61% хүрэх боломжтой бөгөөд энэ нь одоогоор мэдээлэгдсэн хамгийн өндөр оптик хөрвүүлэлтийн үр ашиг юм. Цацрагийн чанарын хүчин зүйл M2<1.06@150W, 8 цагийн тогтвортой байдлын RMS<0.33%, энэ амжилт нь өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан лазерын хэрэглээнд илүү их боломжийг олгох өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан өрмөнцөр лазерын чухал ахиц дэвшлийг харуулж байна.

Өндөр давталтын давтамж, өндөр хүчин чадалтай вафель нөхөн сэргээх олшруулах систем
Өргөст хальсан лазер өсгөгчийн бүтцийг Зураг 1-д үзүүлэв. Үүнд шилэн үрийн эх үүсвэр, нимгэн зүсмэл лазерын толгой, нөхөн сэргээгдэх өсгөгчийн хөндий орно. Дундаж чадал нь 15 мВт, төвийн долгионы урт нь 1030 нм, импульсийн өргөн нь 7.1 ps, давталтын давтамж нь 30 МГц итербиум агуулсан шилэн осцилляторыг үрийн эх үүсвэр болгон ашигласан. Өргөст цаасны лазер толгой нь гар хийцийн Yb: YAG талстыг 8.8 мм диаметртэй, 150 мкм зузаантай, 48 цохилттой шахах системийг ашигладаг. Шахуургын эх үүсвэр нь 969 нм цоож долгионы урттай LD тэг фонон шугамыг ашигладаг бөгөөд энэ нь квантын согогийг 5.8% хүртэл бууруулдаг. Өвөрмөц хөргөлтийн бүтэц нь талстыг үр дүнтэй хөргөж, нөхөн төлжих хөндийн тогтвортой байдлыг хангаж чадна. Сэргээх өсгөгч хөндий нь Pockels эсүүд (PC), нимгэн хальсан туйлшруулагч (TFP), дөрөвний долгионы хавтан (QWP) болон өндөр тогтвортой резонатороос бүрдэнэ. Тусгаарлагчийг өсгөсөн гэрлийн үрийн эх үүсвэрийг урвуу гэмтээхээс урьдчилан сэргийлэх зорилгоор ашигладаг. TFP1, Эргүүлэгч ба хагас долгионы хавтангаас (HWP) бүрдэх тусгаарлагчийн бүтцийг оролтын үр болон олшруулсан импульсийг тусгаарлахад ашигладаг. Үрийн импульс нь TFP2-ээр дамжуулан нөхөн төлжилтийг олшруулах камерт ордог. Барийн метаборатын (BBO) талстууд, PC, QWP нь нэгдэж оптик унтраалга үүсгэдэг бөгөөд энэ нь PC-д үе үе өндөр хүчдэл өгч үрийн импульсийг сонгон авч, хөндийд нааш цааш түгээдэг. Хүссэн импульс нь хөндийд хэлбэлзэж, хайрцгийн шахалтын хугацааг нарийн тохируулах замаар тойрог замын тархалтын явцад үр дүнтэйгээр нэмэгддэг.
Өргөст хавтанг нөхөн сэргээх өсгөгч нь сайн гаралтын гүйцэтгэлийг харуулдаг бөгөөд хэт ягаан туяаны литографи, аттосекундын насосны эх үүсвэр, 3С электроник, шинэ эрчим хүчний машин зэрэг өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэх болно. Үүний зэрэгцээ, вафлай лазер технологийг том хэмжээний супер чадалтайд ашиглах төлөвтэй байналазер төхөөрөмж, нано хэмжээст орон зайн масштаб болон фемтосекундын цагийн хуваарь дээр бодис үүсэх, нарийн илрүүлэх туршилтын шинэ хэрэгслээр хангах. Төслийн баг улс орны томоохон хэрэгцээг хангахын тулд лазерын технологийн шинэчлэлд үргэлжлүүлэн анхаарч, стратегийн өндөр хүчин чадалтай лазерын талстыг бэлтгэх ажлыг үргэлжлүүлж, лазер төхөөрөмжүүдийн бие даасан судалгаа, хөгжүүлэлтийн чадавхийг үр дүнтэй сайжруулах болно. мэдээлэл, эрчим хүч, өндөр зэрэглэлийн тоног төхөөрөмж гэх мэт салбарууд.