Modus gespaarten Blat Laser, Kraaft héich Energie ultraséier Laser

Héich Muecht FemtosecondLaserhuet grousse Applikatioun Wäert an wëssenschaftlech Fuerschung an industriell Beräicher wéi terahertz Generatioun, Attosecond Pulsatiounsperiod Generatioun an optesch Frequenz comb.Mod-gespaarten Laserbaséiert op traditionelle Block-Gewënn Medien si limitéiert duerch thermesch Lenseffekt bei héijer Kraaft, an de Moment ass déi maximal Ausgangskraaft ongeféier 20 W.

Dënn Blat Laser benotzt Multi-Pass Pompel Struktur ze reflektéieren derPompel Luuchtop d'Blat gewannen Medium mat enger Dicke vun 100 Mikron fir héich Effizienz Pompel Absorptioun.Den extrem dënnen Gewënnmedium kombinéiert mat der Réckkühlungstechnologie reduzéiert den Afloss vum thermesche Lenseffekt an net-linearen Effekt staark, a ka méi héich Kraaft Femtosecond Pulsoutput erreechen.
Wafer Oszilléierer kombinéiert mat Kerr Lens Modus Sperrtechnologie sinn d'Haaptmëttel fir eng héich duerchschnëttlech Kraaft Laseroutput mat Pulsbreed an der Uerdnung vu Femtosekonnen ze kréien.

FIG.1 (eng) 72 optesch Struktur Diagramm an (b) kierperlecht Diagramm vun der Pompel Modul

E Team vu Fuerscher vun der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften entworf a gebaut e Kerr Lens Modus gespaarten Blat Laser baséiert op dem selbstentwéckelten 72-Wee Pompel Modul, an entwéckelt e Kerr Lens Modus gespaarten Blat Laser mat der héchster Duerchschnëttskraaft an eenzeger Pulsenergie a China.
Baséierend op de Prinzip vun der Kerr Lens Modus Sperrung an der iterativer Berechnung vun der ABCD Matrix, huet d'Fuerschungsteam fir d'éischt d'Modus Sperrtheorie vun dënnem Plack Kerr Lens Modus Sperrlaser analyséiert, simuléiert d'Modus Ännerungen am Resonator wärend der Modus Spär Operatioun a kontinuéierlech Operatioun, a bestätegt datt de Kavitéitsmodusradius op der haarder Blend ëm méi reduzéiert gëtt wéi 7% no Modusverschluss.

Duerno, guidéiert vum Designprinzip, huet d'Fuerschungsteam e Kerr Lensmodus-gespaarten Resonator (FIG. 2) entworf a gebaut baséiert op dem 72-Wee Pompelmodul (FIG.1) onofhängeg vum Team entwéckelt, a kritt e gepulste Laser Ausgang mat enger duerchschnëttlecher Kraaft vun 11,78W, enger Pulsbreet vun 245 fs an enger eenzeger Pulsenergie vun 0,14μJ bei 72 W Pompelzäit.D'Breet vum Ausgangsimpuls an d'Variatioun vum intracavity Modus sinn am gudden Accord mat de Simulatiounsresultater.

FIG.2 Schematesch Diagramm vun der Resonanzkavitéit vum Kerr Lensmodus-gespaarten Yb:YAG Wafer Laser am Experiment benotzt

Fir d'Ausgangskraaft vum Laser ze verbesseren, huet d'Fuerschungsteam de Krümmungsradius vum Fokusspigel erhéicht, an d'Kerr mëttel Dicke an d'Dispersioun vun der zweeter Uerdnung ofgestëmmt.Wann d'Pompekraaft op 94 W gesat gouf, gouf d'Duerchschnëttsausgangskraaft op 22,33 W erhéicht, an d'Pulsbreet war 394 fs an déi eenzeg Pulsenergie war 0,28 μJ.

Fir d'Ausgabkraaft weider ze erhéijen, wäert d'Fuerschungsteam de Krümmungsradius vum fokusséierte konkave Spigelpaar weider erhéijen, wärend de Resonator an engem nidderegen Vakuum zouene Ëmfeld plazéiert fir den Afloss vun der Loftstéierung an der Loftdispersioun ze reduzéieren.