لیزر ورق قفل شده با حالت ، لیزر Ultrafast با انرژی بالا

فموتوس ثانیهلیزردارای ارزش کاربرد بسیار خوبی در زمینه های علمی و زمینه های صنعتی مانند تولید Terahertz ، تولید پالس Attosecond و شانه فرکانس نوری است.لیزرهای قفل شدهبر اساس رسانه های بلوک سنتی با اثر لنز حرارتی در قدرت بالا محدود است و در حال حاضر حداکثر توان خروجی حدود 20 W است.

لیزر ورق نازک از ساختار پمپ چند گذر برای بازتابنور پمپبه ورق با ضخامت 100 میکرون برای جذب پمپ با راندمان بالا ، متوسط ​​است. محیط افزایش بسیار نازک همراه با فناوری پشتی ، تأثیر اثر لنزهای حرارتی و اثر غیرخطی را به شدت کاهش می دهد و می تواند به تولید پالس فموتوس ثانیه بالاتری برسد.
نوسان سازهای ویفر همراه با فناوری قفل کردن حالت لنز Kerr اصلی ترین وسیله برای به دست آوردن خروجی لیزر متوسط ​​متوسط ​​با عرض پالس به ترتیب Femtosecond هستند.

شکل 1 (الف) 72 نمودار ساختار نوری و (ب) نمودار فیزیکی ماژول پمپ

تیمی از محققان آکادمی علوم چین یک لیزر ورق قفل شده با لنز Kerr را بر اساس ماژول پمپ 72 طرفه خود توسعه یافته طراحی و ساخته اند و یک ورق قفل شده با لنز Kerr را با بالاترین قدرت متوسط ​​و انرژی تک پالس در چین ایجاد کرده اند.
بر اساس اصل قفل کردن حالت لنز Kerr و محاسبه تکراری ماتریس ABCD ، تیم تحقیقاتی ابتدا نظریه قفل کردن حالت قفل لنز لنز Kerr صفحه نازک را تجزیه و تحلیل کرد ، در حین عمل قفل کردن حالت و عملکرد مداوم ، تغییر حالت را شبیه سازی کرد ، و تأیید کرد که از شعاع حالت حفره در حالت HARD HARD DIAPHRAGM کاهش می یابد.

پس از آن ، با هدایت اصل طراحی ، تیم تحقیقاتی یک طنین انداز قفل شده با لنز Kerr (شکل 2) را بر اساس ماژول پمپ 72 طرفه (شکل 1) که به طور مستقل توسط تیم ساخته شده است ، طراحی و ساخته و ساخته شده و یک خروجی لیزر پالس با یک قدرت متوسط ​​11.78W ، یک پالس پالس از 245 fs و یک PULS PULSE از 72 PULS PULSE از PULS PULS و یک PULL PULS. عرض پالس خروجی و تغییر حالت داخل جمجمه با نتایج شبیه سازی مطابقت خوبی دارد.

شکل 2 نمودار شماتیک از حفره رزونانس از لنزهای Kerr Lens Lensed Lensed YB: YAG Wafer لیزر مورد استفاده در آزمایش

به منظور بهبود قدرت خروجی لیزر ، تیم تحقیقاتی شعاع انحنای آینه فوکوس را افزایش داده و ضخامت متوسط ​​کر و پراکندگی مرتبه دوم را تنظیم کرده است. هنگامی که قدرت پمپ به 94 وات تنظیم شد ، میانگین توان خروجی به 22.33 W افزایش یافت و عرض پالس 394 FS و انرژی پالس منفرد 0.28 میکروژیر بود.

برای افزایش بیشتر توان خروجی ، تیم تحقیق بیشتر شعاع انحنای جفت آینه مقعر متمرکز را افزایش می دهد ، در حالی که طنین انداز را در یک محیط بسته خلاء کم قرار می دهد تا تأثیر اختلال هوا و پراکندگی هوا را کاهش دهد.