Өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан вафли лазер технологи

Өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан вафлилазер технологи
Өндөр хүчин чадалтайхэт хурдан лазерууддэвшилтэт үйлдвэрлэл, мэдээлэл, микроэлектроник, биоанагаах ухаан, үндэсний батлан ​​​​хамгаалах болон цэргийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд холбогдох шинжлэх ухааны судалгаа нь үндэсний шинжлэх ухаан, технологийн инноваци, өндөр чанартай хөгжлийг дэмжихэд чухал ач холбогдолтой юм.лазер системӨндөр дундаж чадал, их импульсийн энерги, маш сайн цацрагийн чанар зэрэг давуу талуудтай тул аттосекундын физик, материал боловсруулах болон бусад шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн салбарт ихээхэн эрэлт хэрэгцээтэй байгаа бөгөөд дэлхийн улс орнуудын өргөн хүрээтэй анхаарал татсан.
Саяхан Хятадын нэгэн судалгааны баг өөрөө боловсруулсан вафлийн модуль болон нөхөн төлжих олшруулалтын технологийг ашиглан өндөр гүйцэтгэлтэй (өндөр тогтвортой байдал, өндөр хүч чадал, өндөр цацрагийн чанар, өндөр үр ашигтай) хэт хурдан вафлийг бий болгосон.лазергаралт. Нөхөн сэргээх өсгөгчийн хөндийг зохион бүтээх, хөндий дэх дискний талстын гадаргуугийн температур болон механик тогтвортой байдлыг хянах замаар лазерын гаралтын дан импульсийн энерги >300 μJ, импульсийн өргөн <7 ps, дундаж чадал >150 Вт хүрч, гэрлээс гэрэлд хувиргах хамгийн өндөр үр ашиг нь 61% хүрч болох бөгөөд энэ нь одоогоор мэдээлэгдсэн хамгийн өндөр оптик хувиргах үр ашиг юм. Цацрагийн чанарын коэффициент M2 <1.06@150W, 8 цагийн тогтвортой байдлын RMS <0.33% нь энэхүү ололт амжилт нь өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан вафли лазерын салбарт чухал дэвшил гаргаж байгаа бөгөөд энэ нь өндөр хүчин чадалтай хэт хурдан лазерын хэрэглээнд илүү их боломжийг олгоно.

Өндөр давталтын давтамжтай, өндөр хүчин чадалтай вафлийн нөхөн төлжилтийн олшруулалтын систем
Вафер лазер өсгөгчийн бүтцийг Зураг 1-т үзүүлэв. Үүнд шилэн үрийн эх үүсвэр, нимгэн зүсмэл лазер толгой, нөхөн төлжих өсгөгчийн хөндий багтана. Үрийн эх үүсвэр болгон дунджаар 15 мВт чадалтай, 1030 нм төвийн долгионы урттай, 7.1 пс импульсийн өргөнтэй, 30 МГц давталтын хурдтай иттербий хольцтой шилэн осцилляторыг ашигласан. Вафер лазер толгой нь 8.8 мм диаметртэй, 150 мкм зузаантай гэрийн хийсэн Yb: YAG болор, 48 цохилттой шахах системийг ашигладаг. Шахуургын эх үүсвэр нь 969 нм түгжих долгионы урттай тэг фонон шугам LD ашигладаг бөгөөд энэ нь квант согогийг 5.8% хүртэл бууруулдаг. Өвөрмөц хөргөлтийн бүтэц нь вафер талстыг үр дүнтэй хөргөж, нөхөн төлжих хөндийн тогтвортой байдлыг хангах боломжтой. Нөхөн төлжих өсгөгчийн хөндий нь Покелс эсүүд (PC), Нимгэн хальсан туйлшруулагч (TFP), Дөрөвний долгионы хавтан (QWP) болон өндөр тогтвортой резонатороос бүрдэнэ. Тусгаарлагчийг өсгөсөн гэрлийн үрийн эх үүсвэрийг урвуу гэмтээхээс урьдчилан сэргийлэхэд ашигладаг. TFP1, Ротатор болон Хагас долгионы хавтан (HWP)-аас бүрдэх тусгаарлагчийн бүтцийг оролтын үр болон өсгөсөн импульсийг тусгаарлахад ашигладаг. Үрийн импульс нь TFP2-оор дамжуулан нөхөн төлжих өсгөлтийн камерт ордог. Барийн метаборат (BBO) талстууд, PC болон QWP нь нэгдэж, PC-д үе үе өндөр хүчдэл өгч, үрийн импульсийг сонгон барьж, хөндийд урагш хойш тараадаг оптик унтраалга үүсгэдэг. Хүссэн импульс нь хөндийд хэлбэлздэг бөгөөд хайрцагны шахалтын хугацааг нарийн тохируулснаар эргэлтийн тархалтын явцад үр дүнтэй өсдөг.
Ваферын нөхөн төлжилтийн өсгөгч нь сайн гаралтын гүйцэтгэлийг харуулдаг бөгөөд хэт ягаан туяаны литографи, аттосекундын насосны эх үүсвэр, 3C электроник, шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл зэрэг өндөр зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэх болно. Үүний зэрэгцээ ваферын лазерын технологийг том, хэт хүчирхэг машинуудад хэрэглэнэ гэж найдаж байна.лазер төхөөрөмжүүд, нано хэмжээний орон зайн хэмжээс болон фемтосекундын хугацааны хэмжээсээр бодисыг үүсгэх, нарийн илрүүлэх шинэ туршилтын хэрэгслийг бий болгож байна. Тус улсын гол хэрэгцээг хангах зорилгоор төслийн баг лазер технологийн инновацид анхаарлаа хандуулж, стратегийн өндөр хүчин чадалтай лазер талстуудыг бэлтгэх ажлыг цаашид эрчимжүүлж, мэдээлэл, эрчим хүч, өндөр зэрэглэлийн тоног төхөөрөмж гэх мэт салбарт лазер төхөөрөмжийн бие даасан судалгаа, хөгжүүлэлтийн чадавхийг үр дүнтэй сайжруулах болно.