उच्च शक्तीचे फेमटोसेकंदलेसरटेराहर्ट्झ जनरेशन, अॅटोसेकंद पल्स जनरेशन आणि ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी कॉम्ब यासारख्या वैज्ञानिक संशोधन आणि औद्योगिक क्षेत्रात याचे उत्तम उपयोग मूल्य आहे.मॉड-लॉक केलेले लेसरपारंपारिक ब्लॉक-गेन मीडियावर आधारित उच्च पॉवरवर थर्मल लेन्सिंग इफेक्टद्वारे मर्यादित आहेत आणि सध्या कमाल आउटपुट पॉवर सुमारे २० वॅट आहे.
पातळ पत्रा लेसर परावर्तित करण्यासाठी मल्टी-पास पंप स्ट्रक्चर वापरतेपंप लाईटउच्च कार्यक्षमता पंप शोषणासाठी १०० मायक्रॉन जाडी असलेल्या शीट गेन माध्यमावर. बॅककूलिंग तंत्रज्ञानासह एकत्रित केलेले अत्यंत पातळ गेन माध्यम थर्मल लेन्स इफेक्ट आणि नॉनलाइनर इफेक्टचा प्रभाव मोठ्या प्रमाणात कमी करते आणि उच्च पॉवर फेमटोसेकंद पल्स आउटपुट प्राप्त करू शकते.
केर लेन्स मोड-लॉकिंग तंत्रज्ञानासह एकत्रित केलेले वेफर ऑसिलेटर हे फेमटोसेकंदच्या क्रमाने पल्स रुंदीसह उच्च सरासरी पॉवर लेसर आउटपुट मिळविण्याचे मुख्य माध्यम आहेत.
आकृती १ (अ) ७२ ऑप्टिकल स्ट्रक्चर आकृती आणि (ब) पंप मॉड्यूलचा भौतिक आकृती
चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या संशोधकांच्या पथकाने स्वयं-विकसित ७२-वे पंप मॉड्यूलवर आधारित केर लेन्स मोड-लॉक केलेले शीट लेसर डिझाइन आणि तयार केले आणि चीनमध्ये सर्वाधिक सरासरी पॉवर आणि सिंगल पल्स एनर्जीसह केर लेन्स मोड-लॉक केलेले शीट लेसर विकसित केले.
केर लेन्स मोड-लॉकिंगच्या तत्त्वावर आणि एबीसीडी मॅट्रिक्सच्या पुनरावृत्ती गणनेवर आधारित, संशोधन पथकाने प्रथम पातळ प्लेट केर लेन्स मोड-लॉकिंग लेसरच्या मोड-लॉकिंग सिद्धांताचे विश्लेषण केले, मोड-लॉकिंग ऑपरेशन आणि सतत ऑपरेशन दरम्यान रेझोनेटरमध्ये मोड बदलांचे अनुकरण केले आणि पुष्टी केली की मोड-लॉकिंगनंतर हार्ड डायाफ्रामवरील कॅव्हिटी मोड त्रिज्या 7% पेक्षा जास्त कमी होईल.
त्यानंतर, डिझाइन तत्त्वानुसार, संशोधन पथकाने स्वतंत्रपणे विकसित केलेल्या ७२-वे पंप मॉड्यूल (आकृती १) वर आधारित केर लेन्स मोड-लॉक केलेला रेझोनेटर (आकृती २) डिझाइन आणि तयार केला आणि ७२ वॅट पंपिंग वेळेवर ११.७८ वॅटची सरासरी पॉवर, २४५ एफएसची पल्स रुंदी आणि ०.१४μJ ची सिंगल पल्स एनर्जी असलेले स्पंदित लेसर आउटपुट मिळवले. आउटपुट पल्सची रुंदी आणि इंट्राकॅव्हिटी मोडची भिन्नता सिम्युलेशन निकालांशी चांगली सुसंगत आहे.
आकृती २ प्रयोगात वापरल्या जाणाऱ्या केर लेन्स मोड-लॉक केलेल्या Yb:YAG वेफर लेसरच्या रेझोनंट पोकळीचा योजनाबद्ध आकृती
लेसरची आउटपुट पॉवर सुधारण्यासाठी, संशोधन पथकाने फोकसिंग मिररची वक्रता त्रिज्या वाढवली आणि केर मध्यम जाडी आणि दुसऱ्या क्रमांकाच्या फैलावचे बारकावे सुधारले. जेव्हा पंप पॉवर 94 W वर सेट केली गेली, तेव्हा सरासरी आउटपुट पॉवर 22.33 W पर्यंत वाढवली गेली आणि पल्स रुंदी 394 fs होती आणि सिंगल पल्स एनर्जी 0.28 μJ होती.
आउटपुट पॉवर आणखी वाढवण्यासाठी, संशोधन पथक केंद्रित अवतल आरशाच्या जोडीची वक्रता त्रिज्या आणखी वाढवेल, तसेच रेझोनेटरला कमी व्हॅक्यूम बंद वातावरणात ठेवेल जेणेकरून हवेचा अडथळा आणि हवेच्या फैलावचा प्रभाव कमी होईल.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-१५-२०२३