Жоғары өнімді ультра жылдам пластиналы лазерлік технология

Жоғары өнімді ультра жылдам пластиналазерлік технология
Жоғары қуаттыаса жылдам лазерлерозық өндірісте, ақпараттандыруда, микроэлектроникада, биомедицина, ұлттық қорғаныс және әскери салаларда кеңінен қолданылады, және тиісті ғылыми зерттеулер ұлттық ғылыми-технологиялық инновациялар мен жоғары сапалы дамуды ілгерілету үшін өте маңызды.лазерлік жүйежоғары орташа қуат, үлкен импульстік энергия және тамаша сәуле сапасы сияқты артықшылықтарымен аттосекундтық физика, материалдарды өңдеу және басқа да ғылыми және өнеркәсіптік салаларда үлкен сұранысқа ие және бүкіл әлем елдерінің назарын аударды.
Жақында Қытайдағы зерттеу тобы жоғары өнімділікке (жоғары тұрақтылық, жоғары қуат, жоғары сәуле сапасы, жоғары тиімділік) өте жылдам пластинаға қол жеткізу үшін өздігінен жасалған пластина модулін және регенеративті күшейту технологиясын пайдаланды.лазершығыс. Регенерация күшейткішінің қуысын жобалау және қуыстағы диск кристалының беткі температурасы мен механикалық тұрақтылығын басқару арқылы бір импульстік энергия >300 мкДж, импульс ені <7 пс, орташа қуат >150 Вт лазерлік шығысқа қол жеткізіледі, ал жарықтан жарыққа түрлендірудің ең жоғары тиімділігі 61%-ға жетуі мүмкін, бұл сонымен қатар әзірге хабарланған ең жоғары оптикалық түрлендіру тиімділігі. Сәуле сапасының коэффициенті M2 <1.06@150W, 8 сағаттық тұрақтылық RMS <0.33%, бұл жетістік жоғары өнімді ультра жылдам пластиналы лазердегі маңызды ілгерілеуді білдіреді, бұл жоғары қуатты ультра жылдам лазерлік қолданбалар үшін көбірек мүмкіндіктер береді.

Жоғары қайталау жиілігі, жоғары қуатты пластина регенерациясын күшейту жүйесі
Пластиналы лазер күшейткішінің құрылымы 1-суретте көрсетілген. Оған талшықты себу көзі, жұқа кесінділі лазер басы және регенеративті күшейткіш қуысы кіреді. Себу көзі ретінде орташа қуаты 15 мВт, орталық толқын ұзындығы 1030 нм, импульс ені 7,1 пс және қайталану жиілігі 30 МГц иттербиймен легирленген талшықты осциллятор пайдаланылды. Пластиналы лазер басы диаметрі 8,8 мм және қалыңдығы 150 мкм болатын үйде жасалған Yb: YAG кристалын және 48 тактілі сорғы жүйесін пайдаланады. Сорғы көзі 969 нм құлыптау толқын ұзындығы бар нөлдік фонондық сызықты LD пайдаланады, бұл кванттық ақауды 5,8%-ға дейін төмендетеді. Бірегей салқындату құрылымы пластиналы кристалды тиімді салқындатып, регенеративті қуыстың тұрақтылығын қамтамасыз ете алады. Регенеративті күшейткіш қуыс Покелс жасушаларынан (PC), жұқа қабықшалы поляризаторлардан (TFP), ширек толқынды пластиналардан (QWP) және жоғары тұрақтылықтағы резонатордан тұрады. Оқшаулағыштар күшейтілген жарықтың тұқым көзіне кері зақымдануын болдырмау үшін қолданылады. Кіріс тұқымдары мен күшейтілген импульстарды оқшаулау үшін TFP1, ротатор және жартылай толқынды пластиналардан (HWP) тұратын оқшаулағыш құрылымы қолданылады. Тұқым импульсі TFP2 арқылы регенерация күшейту камерасына кіреді. Барий метабораты (BBO) кристалдары, PC және QWP бірігіп, PC-ге периодты жоғары кернеуді беретін оптикалық қосқышты түзеді, ол тұқым импульсін таңдамалы түрде ұстап, оны қуыста алға және артқа таратады. Қажетті импульс қуыста тербеледі және қораптың қысу кезеңін дәл реттеу арқылы айналма таралу кезінде тиімді түрде күшейтіледі.
Пластинаны қалпына келтіру күшейткіші жақсы шығыс өнімділігін көрсетеді және экстремалды ультракүлгін литография, аттосекундтық сорғы көзі, 3C электроникасы және жаңа энергия көліктері сияқты жоғары деңгейлі өндіріс салаларында маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, пластинаны лазерлік технологиясы ірі аса қуатты көліктерге қолданылады деп күтілуде.лазерлік құрылғылар, наноөлшемді кеңістіктік масштабта және фемтосекундтық уақыт шкаласында заттың пайда болуы мен дәл анықталуына арналған жаңа эксперименттік құралды ұсынады. Елдің негізгі қажеттіліктерін қанағаттандыру мақсатында жоба тобы лазерлік технологиялық инновацияларға назар аударуды жалғастырады, стратегиялық жоғары қуатты лазерлік кристалдарды дайындауды одан әрі дамытады және ақпарат, энергетика, жоғары деңгейлі жабдықтар және т.б. салалардағы лазерлік құрылғылардың тәуелсіз зерттеу және әзірлеу мүмкіндіктерін тиімді түрде жақсартады.