Жоғары өнімді өте жылдам вафлилазерлік технология
Жоғары қуатөте жылдам лазерлерозық өндірісте, ақпаратта, микроэлектроникада, биомедицинада, ұлттық қорғаныс пен әскери салаларда кеңінен қолданылады және тиісті ғылыми зерттеулер ұлттық ғылыми-технологиялық инновациялар мен жоғары сапалы дамуды ілгерілету үшін өте маңызды. Жұқа тілімлазерлік жүйежоғары орташа қуат, үлкен импульстік энергия және тамаша сәуле сапасының артықшылықтарымен аттосекундтық физикада, материалды өңдеуде және басқа ғылыми және өндірістік салаларда үлкен сұранысқа ие және бүкіл әлем елдерінде кеңінен алаңдаушылық туғызды.
Жақында Қытайдағы зерттеу тобы жоғары өнімділікке (жоғары тұрақтылық, жоғары қуат, жоғары сәуле сапасы, жоғары тиімділік) ультра жылдам вафлиге қол жеткізу үшін өздігінен әзірленген вафли модулін және регенеративті күшейту технологиясын қолданды.лазершығару. Регенерация күшейткішінің қуысын жобалау және дискінің кристалының қуыстағы бетінің температурасын және механикалық тұрақтылығын бақылау арқылы бір импульстік энергияның >300 мкДж, импульстік ені <7 пс, орташа қуат >150 Вт лазерлік шығысқа қол жеткізіледі. , және жарықтан жарыққа түрлендірудің ең жоғары тиімділігі 61% жетуі мүмкін, бұл да осы уақытқа дейін хабарланған ең жоғары оптикалық түрлендіру тиімділігі болып табылады. Сәулелік сапа коэффициенті M2<1,06@150W, 8сағ тұрақтылық RMS<0,33%, бұл жетістік жоғары өнімді ультра жылдам пластиналық лазердегі маңызды прогресті көрсетеді, бұл жоғары қуатты ультра жылдам лазерлік қолданбаларға көбірек мүмкіндіктер береді.
Жоғары қайталану жиілігі, жоғары қуатты вафли регенерациясын күшейту жүйесі
Вафельді лазерлік күшейткіштің құрылымы 1-суретте көрсетілген. Ол талшықты тұқым көзін, жұқа кесінді лазер басын және регенеративті күшейткіш қуысын қамтиды. Тұқым көзі ретінде орташа қуаты 15 мВт, орталық толқын ұзындығы 1030 нм, импульстік ені 7,1 ps және қайталану жиілігі 30 МГц болатын иттербий қосылған талшықты осциллятор пайдаланылды. Вафли лазерінің бастиегі диаметрі 8,8 мм және қалыңдығы 150 мкм болатын Yb: YAG қолдан жасалған кристалды және 48 тактілі сорғы жүйесін пайдаланады. Сорғы көзі кванттық ақауды 5,8%-ға дейін төмендететін 969 нм құлыптау толқын ұзындығы бар LD нөлдік фонондық желіні пайдаланады. Бірегей салқындату құрылымы вафельді кристалды тиімді суытып, регенерация қуысының тұрақтылығын қамтамасыз ете алады. Қалпына келтіретін күшейткіш қуыс Pockels жасушаларынан (ДК), жұқа қабықша поляризаторларынан (TFP), ширек толқынды тақталардан (QWP) және тұрақтылығы жоғары резонатордан тұрады. Оқшаулағыштар күшейтілген жарықтың тұқым көзіне кері зақымдануын болдырмау үшін қолданылады. TFP1, айналмалы және жарты толқынды тақталардан (HWP) тұратын оқшаулағыш құрылымы кіріс тұқымдары мен күшейтілген импульстарды оқшаулау үшін пайдаланылады. Тұқым импульсі TFP2 арқылы регенерацияны күшейту камерасына түседі. Барий метабораты (BBO) кристалдары, ДК және QWP біріктіріліп, тұқым импульсін таңдап алу және оны қуыста алға және артқа тарату үшін ДК-ге мерзімді жоғары кернеуді қолданатын оптикалық қосқышты құрайды. Қажетті импульс қуыста тербеледі және қораптың қысу кезеңін дәл реттеу арқылы айналу таралу кезінде тиімді түрде күшейтіледі.
Вафельді регенерациялау күшейткіші жақсы шығу өнімділігін көрсетеді және экстремалды ультракүлгін литография, аттосекундтық сорғы көзі, 3C электроникасы және жаңа энергетикалық көліктер сияқты жоғары деңгейлі өндіріс салаларында маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, вафельді лазерлік технология үлкен қуаттылыққа қолданылады деп күтілуделазерлік құрылғылар, наноөлшемді кеңістік масштабында және фемтосекундтық уақыт шкаласында затты қалыптастыру және дәл анықтау үшін жаңа эксперименталды құралдарды қамтамасыз ету. Елдің негізгі қажеттіліктерін қанағаттандыру мақсатында жоба командасы лазерлік технологияның инновацияларына назар аударуды жалғастырады, стратегиялық жоғары қуатты лазер кристалдарын дайындау арқылы одан әрі үзіледі және лазерлік құрылғылардың тәуелсіз ғылыми-зерттеу және әзірлеу мүмкіндіктерін тиімді жақсартады. ақпарат, энергетика, жоғары деңгейлі жабдықтар және т.б. салалар.
Хабарлама уақыты: 28 мамыр 2024 ж