Errendimendu handiko oblea ultra-azkarralaser teknologia
Potentzia handikoalaser ultra-azkarrakfabrikazio aurreratuan, informazioan, mikroelektronikan, biomedikuntzan, defentsa nazionalean eta arlo militarrean oso erabiliak dira, eta ikerketa zientifiko garrantzitsua ezinbestekoa da berrikuntza zientifiko eta teknologiko nazionala eta garapen kalitatezkoa sustatzeko. Xerra mehealaser sistemaBatez besteko potentzia handiko, pultsu-energia handiko eta izpi-kalitate bikainaren abantailekin, eskaera handia du attosegundoen fisikan, materialen prozesamenduan eta beste arlo zientifiko eta industrial batzuetan, eta mundu osoko herrialdeek asko kezkatu dute.
Duela gutxi, Txinako ikerketa-talde batek berak garatutako oblea-modulua eta anplifikazio birsortzaileko teknologia erabili ditu errendimendu handiko (egonkortasun handia, potentzia handia, izpi-kalitate handia, eraginkortasun handia) oblea ultra-azkarra lortzeko.laserrairteera. Birsorkuntza-anplifikadorearen barrunbearen diseinuaren eta barrunbeko disko-kristalaren gainazaleko tenperaturaren eta egonkortasun mekanikoaren kontrolaren bidez, pultsu bakarreko energia >300 μJ, pultsu-zabalera <7 ps, batez besteko potentzia >150 W-ko laser irteera lortzen da, eta argi-argi bihurketa-eraginkortasun handiena % 61era irits daiteke, hau da, orain arte jakinarazi den bihurketa optiko-eraginkortasun handiena. M2 izpiaren kalitate-faktorea <1.06@150W, 8 orduko egonkortasuna RMS <0.33%, lorpen honek aurrerapen garrantzitsua markatzen du errendimendu handiko oblea-laser ultra-azkarrean, eta aukera gehiago eskainiko ditu potentzia handiko laser aplikazio ultra-azkarrei.
Errepikapen-maiztasun handiko eta potentzia handiko oblearen birsorkuntza-anplifikazio-sistema
Oblea laser anplifikadorearen egitura 1. irudian ageri da. Zuntz hazi-iturri bat, laser buru mehe bat eta anplifikadore birsortzaile baten barrunbea ditu. Hazi-iturri gisa, 15 mW-ko batez besteko potentzia, 1030 nm-ko uhin-luzera zentral, 7,1 ps-ko pultsu-zabalera eta 30 MHz-ko errepikapen-tasa dituen iterbioz dopatutako zuntz osziladore bat erabili da. Oblea laser buruak etxean egindako Yb: YAG kristal bat erabiltzen du, 8,8 mm-ko diametroa eta 150 µm-ko lodiera duena, eta 48 aldiko ponpaketa-sistema bat. Ponpaketa-iturriak zero-fonoi lerroko LD bat erabiltzen du, 969 nm-ko blokeo-uhin-luzerarekin, eta horrek akats kuantikoa % 5,8ra murrizten du. Hozte-egitura bereziak oblea kristala eraginkortasunez hoztu dezake eta birsorkuntza-barrunbearen egonkortasuna berma dezake. Anplifikadore birsortzailea Pockels zelulez (PC), Film Mehe Polarizatzailez (TFP), Laurdeneko Uhin Plakez (QWP) eta egonkortasun handiko erresonadore batez osatuta dago. Isolatzaileak erabiltzen dira anplifikatutako argiak hazi-iturria alderantziz kaltetzea saihesteko. TFP1, errotagailu eta erdi-uhineko plakez (HWP) osatutako isolatzaile-egitura bat erabiltzen da sarrerako haziak eta anplifikatutako pultsuak isolatzeko. Hazi-pultsua birsorkuntza-anplifikazio-ganberara sartzen da TFP2 bidez. Bario metaborato (BBO) kristalak, PC eta QWP konbinatzen dira etengailu optiko bat osatzeko, eta honek aldizka tentsio altua aplikatzen dio PCri, hazi-pultsua selektiboki harrapatzeko eta barrunbean aurrera eta atzera hedatzeko. Nahi den pultsua barrunbean oszilatzen da eta modu eraginkorrean anplifikatzen da joan-etorriko hedapenean zehar, kaxaren konpresio-periodoa fin-fin doituz.
Oblearen birsorkuntzarako anplifikadoreak irteera-errendimendu ona erakusten du eta zeregin garrantzitsua izango du goi-mailako fabrikazio-arloetan, hala nola litografia ultramore muturrean, atosegundoetako ponpaketa-iturrian, 3C elektronikan eta energia berriko ibilgailuetan. Aldi berean, oblearen laser teknologia superpotentzia handikoetan aplikatuko dela espero da.laser gailuak, materiaren eraketa eta detekzio finerako nanoeskalako espazio-eskalan eta femtosegundoen denbora-eskalan esperimentu-bide berri bat eskainiz. Herrialdeko behar nagusiak asetzeko helburuarekin, proiektu-taldeak laser teknologiaren berrikuntzan zentratzen jarraituko du, potentzia handiko laser kristal estrategikoen prestaketan aurrerapauso gehiago emango ditu eta informazioaren, energiaren, goi-mailako ekipamenduen eta abarren arloetan laser gailuen ikerketa eta garapen independenteko gaitasuna eraginkortasunez hobetuko du.
Argitaratze data: 2024ko maiatzaren 28a