ሞድ-የተቆለፈ ሉህ ሌዘር፣ ሃይል ከፍተኛ ኢነርጂ አልትራፋስት ሌዘር

ከፍተኛ ኃይል femtosecondሌዘርበሳይንሳዊ ምርምር እና በኢንዱስትሪ መስኮች እንደ ቴራሄርትዝ ትውልድ ፣ attosecond pulse gene እና opticalfrequency comb.ሞድ-የተቆለፈ ሌዘርበባህላዊ የብሎክ-ጌይን ሚዲያ በከፍተኛ ኃይል በሙቀት ሌንሲንግ ተጽእኖ የተገደበ ሲሆን በአሁኑ ጊዜ ከፍተኛው የውጤት ኃይል 20 ዋ ነው።

ቀጭን ሉህ ሌዘር ባለብዙ ማለፊያ ፓምፕ መዋቅርን ለማንፀባረቅ ይጠቀማልየፓምፕ መብራትከፍተኛ ብቃት ፓምፕ ለመምጥ 100 ማይክሮን ውፍረት ጋር ሉህ ማግኘት መካከለኛ. እጅግ በጣም ቀጭን የሆነው ትርፍ መካከለኛ ከኋላ ማቀዝቀዣ ቴክኖሎጂ ጋር ተዳምሮ የሙቀት ሌንስን ተፅእኖ እና የመስመር ላይ ተፅእኖን በእጅጉ ይቀንሳል እና ከፍተኛ ኃይል ያለው የ femtosecond pulse ውፅዓት ያስገኛል ።
Wafer oscillators ከ Kerr lens mode-locking ቴክኖሎጂ ጋር ተቀናጅተው ከፍተኛ አማካኝ የሃይል ሌዘር ውፅዓት በ pulse ወርድ በሴት ሰከንድ ቅደም ተከተል ለማግኘት ዋና መንገዶች ናቸው።

ምስል 1 (ሀ) 72 የኦፕቲካል መዋቅር ንድፍ እና (ለ) የፓምፕ ሞጁል አካላዊ ንድፍ

ከቻይና የሳይንስ አካዳሚ የተመራማሪዎች ቡድን በራሱ ባዘጋጀው ባለ 72 መንገድ የፓምፕ ሞጁል ላይ ተመስርቶ በኬር ሌንስ ሁነታ የተቆለፈ ሉህ ሌዘር ቀርጾ ገንብቶ ከፍተኛው አማካይ ሃይል እና ነጠላ ያለው የኬር ሌንስ ሞድ የተቆለፈ ሉህ ሌዘር ሰራ። በቻይና ውስጥ የልብ ምት ኃይል.
በኬር ሌንስ ሞድ-መቆለፍ መርህ እና በ ABCD ማትሪክስ ተደጋጋሚ ስሌት ላይ በመመርኮዝ የምርምር ቡድኑ በመጀመሪያ የቀጭን ሳህን Kerr ሌንስ ሁነታ-መቆለፊያ ሌዘር ሞድ-መቆለፊያ ንድፈ ሀሳብን ተንትኗል ፣ ሞድ-መቆለፊያ በሚሠራበት ጊዜ የሬዞናተሩን ሁነታ ለውጦች አስመስሎታል ። እና ቀጣይነት ያለው ክዋኔ፣ እና በሃርድ ዲያፍራም ላይ ያለው የዋሻ ሞድ ራዲየስ ከሞድ-መቆለፊያ በኋላ ከ 7% በላይ እንደሚቀንስ አረጋግጧል።

በመቀጠልም በንድፍ መርሆው በመመራት በቡድኑ በተዘጋጀው ባለ 72 መንገድ የፓምፕ ሞጁል (FIG.1) ላይ በመመስረት የምርምር ቡድኑ በኬር ሌንስ ሁነታ የተቆለፈ ሬዞናተር (FIG. 2) ቀርጾ ገንብቶ የተወጠረ ሌዘር አገኘ። ውፅዓት በአማካኝ 11.78 ዋ ሃይል፣ የ pulse ወርድ 245 fs እና ነጠላ የ pulse energy 0.14μJ በ 72 ዋ የፓምፕ ጊዜ። የውጤት ምት ስፋት እና የ intracavity ሁነታ ልዩነት ከአስመሳይ ውጤቶች ጋር በጥሩ ሁኔታ ይስማማሉ።

ምስል 2 የ Kerr ሌንስ ሁነታ-የተቆለፈ Yb:YAG ዋፈር ሌዘር የማስተጋባት ዲያግራም በሙከራ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለ

የሌዘርን የውጤት ሃይል ለማሻሻል፣የተመራማሪው ቡድን የትኩረት መስታወቱን የጠመዝማዛ ራዲየስ ጨምሯል፣ እና የኬርን መካከለኛ ውፍረት እና ሁለተኛ ደረጃ ስርጭትን በጥሩ ሁኔታ አስተካክሏል። የፓምፑ ሃይል ወደ 94 ዋ ሲዘጋጅ አማካይ የውጤት ሃይል ወደ 22.33 ዋት ከፍ ብሏል እና የ pulse ወርድ 394 ኤፍኤስ እና ነጠላ የልብ ምት ኢነርጂ 0.28 μJ ነበር.

የውጤት ኃይልን የበለጠ ለመጨመር የምርምር ቡድኑ የአየር መረበሽ እና የአየር መበታተን ተጽእኖን ለመቀነስ ሪዞናተሩን በዝቅተኛ ቫክዩም በተዘጋ አካባቢ ውስጥ በማስቀመጥ ፣የተተኮረ የመስታወት ጥንድ ጥንድ ኩርባ ራዲየስን የበለጠ ይጨምራል።