उच्च शक्ति फेम्टोसेकेन्डलेजरटेराहर्ट्ज जेनेरेसन, एटोसेकेन्ड पल्स जेनेरेसन र अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कम्ब जस्ता वैज्ञानिक अनुसन्धान र औद्योगिक क्षेत्रहरूमा यसको उत्कृष्ट अनुप्रयोग मूल्य छ।मोड-लक गरिएका लेजरहरूपरम्परागत ब्लक-गेन मिडियामा आधारित उच्च पावरमा थर्मल लेन्सिङ प्रभावद्वारा सीमित छन्, र हाल अधिकतम आउटपुट पावर लगभग २० वाट छ।
पातलो पाना लेजरले प्रतिबिम्बित गर्न बहु-पास पम्प संरचना प्रयोग गर्दछपम्प बत्तीउच्च दक्षता पम्प अवशोषणको लागि १०० माइक्रोनको मोटाई भएको पाना लाभ माध्यममा। ब्याककुलिङ प्रविधिसँग जोडिएको अत्यन्तै पातलो लाभ माध्यमले थर्मल लेन्स प्रभाव र ननलाइनर प्रभावको प्रभावलाई धेरै कम गर्छ, र उच्च शक्ति फेमटोसेकेन्ड पल्स आउटपुट प्राप्त गर्न सक्छ।
केर लेन्स मोड-लकिङ टेक्नोलोजीसँग जोडिएको वेफर ओसिलेटरहरू फेमटोसेकेन्डको क्रममा पल्स चौडाइको साथ उच्च औसत पावर लेजर आउटपुट प्राप्त गर्ने मुख्य माध्यम हुन्।
चित्र १ (क) ७२ अप्टिकल संरचना रेखाचित्र र (ख) पम्प मोड्युलको भौतिक रेखाचित्र
चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेसका अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीले स्व-विकसित ७२-वे पम्प मोड्युलमा आधारित केर लेन्स मोड-लक गरिएको पाना लेजर डिजाइन र निर्माण गर्यो, र चीनमा उच्चतम औसत शक्ति र एकल पल्स ऊर्जा भएको केर लेन्स मोड-लक गरिएको पाना लेजर विकास गर्यो।
केर लेन्स मोड-लकिङको सिद्धान्त र ABCD म्याट्रिक्सको पुनरावृत्ति गणनाको आधारमा, अनुसन्धान टोलीले पहिले पातलो प्लेट केर लेन्स मोड-लकिङ लेजरको मोड-लकिङ सिद्धान्तको विश्लेषण गर्यो, मोड-लकिङ सञ्चालन र निरन्तर सञ्चालनको क्रममा रेजोनेटरमा मोड परिवर्तनहरूको नक्कल गर्यो, र पुष्टि गर्यो कि मोड-लकिङ पछि हार्ड डायाफ्राममा गुहा मोड त्रिज्या ७% भन्दा बढीले घट्नेछ।
त्यसपछि, डिजाइन सिद्धान्तद्वारा निर्देशित, अनुसन्धान टोलीले टोलीद्वारा स्वतन्त्र रूपमा विकसित ७२-मार्ग पम्प मोड्युल (चित्र १) मा आधारित केर लेन्स मोड-लक गरिएको रेजोनेटर (चित्र २) डिजाइन र निर्माण गर्यो, र ७२ वाट पम्पिङ समयमा ११.७८ वाटको औसत पावर, २४५ fs को पल्स चौडाइ र ०.१४μJ को एकल पल्स ऊर्जाको साथ पल्स्ड लेजर आउटपुट प्राप्त गर्यो। आउटपुट पल्सको चौडाइ र इन्ट्राक्याभिटी मोडको भिन्नता सिमुलेशन परिणामहरूसँग राम्रोसँग सहमत छन्।
चित्र २ प्रयोगमा प्रयोग गरिएको केर लेन्स मोड-लक गरिएको Yb:YAG वेफर लेजरको रेजोनन्ट गुहाको योजनाबद्ध रेखाचित्र।
लेजरको आउटपुट पावर सुधार गर्न, अनुसन्धान टोलीले फोकस गर्ने मिररको वक्रता त्रिज्या बढायो, र केर मध्यम मोटाई र दोस्रो-अर्डर फैलावटलाई फाइन-ट्यून गर्यो। जब पम्प पावर ९४ वाटमा सेट गरियो, औसत आउटपुट पावर २२.३३ वाटमा बढाइयो, र पल्स चौडाइ ३९४ fs थियो र एकल पल्स ऊर्जा ०.२८ μJ थियो।
आउटपुट पावरलाई अझ बढाउनको लागि, अनुसन्धान टोलीले हावाको अशान्ति र हावा फैलावटको प्रभावलाई कम गर्न रेजोनेटरलाई कम भ्याकुम बन्द वातावरणमा राख्दै, केन्द्रित अवतल मिरर जोडीको वक्रता त्रिज्यालाई अझ बढाउनेछ।
पोस्ट समय: अगस्ट-१५-२०२३