Femtosegundo potentzia handikolaserraAplikazio-balio handia du ikerketa zientifikoan eta industria-arloetan, hala nola terahertzen sorkuntzan, attosegundoen pultsuen sorkuntzan eta maiztasun-orrazi optikoan.Mod-blokeatutako laserrakBloke-irabazi tradizionaleko euskarrietan oinarritutakoak lente termiko efektuak mugatzen ditu potentzia handian, eta gaur egun irteerako potentzia maximoa 20 W ingurukoa da.
Xafla meheko laserrak ponpa-egitura anitzekoa erabiltzen du islatzekoponpa-argia100 mikrako lodierako xafla-irabazi-euskarriari ponpa-xurgapen eraginkor handia lortzeko. Irabazi-euskarri oso meheak, atzeko hozte-teknologiarekin konbinatuta, lente termikoaren efektuaren eta efektu ez-linealaren eragina asko murrizten du, eta femtosegundoko pultsu-irteera potentzia handiagoa lor dezake.
Kerr lenteen modua blokeatzeko teknologiarekin konbinatutako wafer osziladoreak dira femtosegundoen ordenako pultsu-zabalera duen batez besteko potentzia handiko laser irteera lortzeko bide nagusia.
1. IRUDIA (a) 72 egitura optikoaren diagrama eta (b) ponpa-moduluaren diagrama fisikoa
Txinako Zientzien Akademiako ikertzaile talde batek Kerr lentearen moduko blokeodun xafla-laser bat diseinatu eta eraiki zuen, autogaratutako 72 bideko ponpa-moduluan oinarrituta, eta Txinan batez besteko potentzia eta pultsu bakarreko energia handiena duen Kerr lentearen moduko blokeodun xafla-laser bat garatu zuen.
Kerr lentearen modu-blokeatzearen printzipioan eta ABCD matrizearen kalkulu iteratiboan oinarrituta, ikerketa-taldeak lehenik eta behin plaka meheko Kerr lentearen modu-blokeatze laserraren modu-blokeatze teoria aztertu zuen, erresonadorearen modu-aldaketak simulatu zituen modu-blokeatze funtzionamenduan eta funtzionamendu jarraituan zehar, eta baieztatu zuen diafragma gogorreko barrunbearen modu-erradioa % 7 baino gehiago murriztuko dela modu-blokeatzearen ondoren.
Ondoren, diseinu-printzipioak gidatuta, ikerketa-taldeak Kerr lentearen modu-blokeatutako erresonadore bat (2. IRUDIA) diseinatu eta eraiki zuen, taldeak modu independentean garatutako 72 bideko ponpaketa-moduluan (1. IRUDIA) oinarrituta, eta 11,78 W-ko batez besteko potentzia, 245 fs-ko pultsu-zabalera eta 0,14 μJ-ko pultsu-energia duen laser irteera pultsatua lortu zuen 72 W-ko ponpaketa-denboran. Irteerako pultsuaren zabalera eta barrunbe barruko moduaren aldakuntza simulazioaren emaitzekin bat datoz.
2. IRUDIA Esperimentuan erabilitako Kerr lentearen modu-blokeatutako Yb:YAG oblea laserraren barrunbe erresonantearen eskema-diagrama
Laseraren irteera-potentzia hobetzeko, ikerketa-taldeak fokatze-ispiluaren kurbadura-erradioa handitu zuen, eta Kerr medioaren lodiera eta bigarren mailako dispertsioa doitzen zituen. Ponpa-potentzia 94 W-tan ezarri zenean, batez besteko irteera-potentzia 22,33 W-ra igo zen, eta pultsu-zabalera 394 fs zen eta pultsu bakarreko energia 0,28 μJ.
Irteerako potentzia gehiago handitzeko, ikerketa-taldeak fokatutako ispilu ahur bikotearen kurbadura-erradioa gehiago handituko du, erresonadorea hutsune baxuko ingurune itxi batean jarriz, airearen asalduraren eta airearen sakabanaketaren eragina murrizteko.
Argitaratze data: 2023ko abuztuaren 15a