Didelio našumo itin greita plokštelėlazerinė technologija
Didelės galiositin greiti lazeriaiyra plačiai naudojami pažangiosiose gamybos, informacijos, mikroelektronikos, biomedicinos, krašto apsaugos ir karinėse srityse, o atitinkami moksliniai tyrimai yra gyvybiškai svarbūs skatinant nacionalines mokslo ir technologijų naujoves bei aukštos kokybės plėtrą. Plonai griežinėliailazerine sistemaDėl didelės vidutinės galios, didelės impulsų energijos ir puikios pluošto kokybės privalumų turi didelę paklausą atosekundės fizikos, medžiagų apdirbimo ir kitose mokslo bei pramonės srityse, todėl susirūpino visos pasaulio šalys.
Neseniai Kinijos tyrimų grupė panaudojo pačių sukurtą plokštelių modulį ir regeneracinio stiprinimo technologiją, kad pasiektų didelio našumo (didelio stabilumo, didelės galios, aukštos spindulio kokybės, didelio efektyvumo) itin greitą plokštelę.lazerisišvestis. Suprojektavus regeneracijos stiprintuvo ertmę ir valdant paviršiaus temperatūrą bei disko kristalo mechaninį stabilumą ertmėje, pasiekiamas vieno impulso energijos >300 μJ, impulso plotis <7 ps, vidutinė galia >150 W lazerio išvestis. , o didžiausias šviesos ir šviesos konversijos efektyvumas gali siekti 61 %, o tai taip pat yra didžiausias iki šiol praneštas optinės konversijos efektyvumas. Spindulio kokybės koeficientas M2<1.06@150W, 8h stabilumas RMS<0.33%, šis pasiekimas žymi svarbią pažangą kuriant didelio našumo itin greitą plokštelinį lazerį, kuris suteiks daugiau galimybių didelio galingumo itin greitiems lazeriams.
Didelis pasikartojimo dažnis, didelės galios plokštelių regeneravimo stiprinimo sistema
Plokštelinio lazerinio stiprintuvo struktūra parodyta 1 paveiksle. Jį sudaro pluošto sėklų šaltinis, plono pjūvio lazerio galvutė ir regeneracinio stiprintuvo ertmė. Kaip pradinis šaltinis buvo naudojamas iterbiu legiruotas pluošto generatorius, kurio vidutinė galia 15 mW, centrinis bangos ilgis 1030 nm, impulso plotis 7,1 ps ir pasikartojimo dažnis 30 MHz. Lazerio galvutėje naudojamas naminis Yb: YAG kristalas, kurio skersmuo yra 8,8 mm ir storis 150 µm, ir 48 taktų siurbimo sistema. Siurblio šaltinis naudoja nulinę fononinę liniją LD su 969 nm užrakto bangos ilgiu, o tai sumažina kvantinį defektą iki 5,8%. Unikali aušinimo struktūra gali efektyviai vėsinti plokštelių kristalą ir užtikrinti regeneracinės ertmės stabilumą. Regeneracinė stiprinimo ertmė susideda iš Pockels elementų (PC), plonasluoksnių poliarizatorių (TFP), ketvirčio bangų plokščių (QWP) ir didelio stabilumo rezonatoriaus. Izoliatoriai naudojami tam, kad sustiprinta šviesa nepakenktų sėklų šaltiniui. Įvesties sėkloms ir sustiprintiems impulsams izoliuoti naudojama izoliatoriaus struktūra, susidedanti iš TFP1, rotatoriaus ir pusės bangos plokščių (HWP). Sėklų impulsas per TFP2 patenka į regeneracijos stiprinimo kamerą. Bario metaborato (BBO) kristalai, kompiuteris ir QWP kartu sudaro optinį jungiklį, kuris periodiškai perduoda aukštą įtampą kompiuteriui, kad selektyviai užfiksuotų sėklos impulsą ir skleistų jį pirmyn ir atgal ertmėje. Norimas impulsas svyruoja ertmėje ir efektyviai sustiprinamas sklindant pirmyn ir atgal, tiksliai reguliuojant dėžutės suspaudimo periodą.
Plokščių regeneravimo stiprintuvas pasižymi geru išėjimo našumu ir vaidins svarbų vaidmenį aukščiausios klasės gamybos srityse, tokiose kaip ekstremali ultravioletinė litografija, atosekundinis siurblio šaltinis, 3C elektronika ir naujos energijos transporto priemonės. Tuo pačiu metu tikimasi, kad plokštelių lazerio technologija bus taikoma dideliems itin galingiemslazeriniai prietaisai, suteikiantis naujas eksperimentines priemones, skirtas formuoti ir tiksliai aptikti medžiagą nanoskalės erdvės skalėje ir femtosekundžių laiko skalėje. Siekdama patenkinti pagrindinius šalies poreikius, projekto komanda ir toliau sutelks dėmesį į lazerių technologijų naujoves, toliau sieks strateginių didelės galios lazerinių kristalų paruošimo ir efektyviai tobulins nepriklausomus lazerinių prietaisų tyrimų ir plėtros pajėgumus. informacijos, energijos, aukščiausios klasės įrangos ir pan.
Paskelbimo laikas: 2024-05-28