Teknologi laser wafer ultra pantas berprestasi tinggi

Wafer ultra pantas berprestasi tinggiteknologi laser
Kuasa tinggilaser ultra pantasdigunakan secara meluas dalam bidang pembuatan termaju, maklumat, mikroelektronik, bioperubatan, pertahanan negara dan ketenteraan, dan penyelidikan saintifik yang berkaitan adalah penting untuk menggalakkan inovasi saintifik dan teknologi negara serta pembangunan berkualiti tinggi. Hirisan nipissistem laserDengan kelebihan kuasa purata yang tinggi, tenaga denyut yang besar dan kualiti pancaran yang sangat baik, ia mempunyai permintaan yang tinggi dalam fizik atosaat, pemprosesan bahan dan bidang saintifik dan perindustrian yang lain, dan telah mendapat perhatian meluas oleh negara-negara di seluruh dunia.
Baru-baru ini, sebuah pasukan penyelidikan di China telah menggunakan modul wafer yang dibangunkan sendiri dan teknologi penguatan regeneratif untuk mencapai wafer ultra pantas berprestasi tinggi (kestabilan tinggi, kuasa tinggi, kualiti pancaran tinggi, kecekapan tinggi).laseroutput. Melalui reka bentuk rongga penguat regenerasi dan kawalan suhu permukaan dan kestabilan mekanikal kristal cakera dalam rongga, output laser tenaga denyut tunggal >300 μJ, lebar denyut <7 ps, kuasa purata >150 W dicapai, dan kecekapan penukaran cahaya-ke-cahaya tertinggi boleh mencapai 61%, yang juga merupakan kecekapan penukaran optik tertinggi yang dilaporkan setakat ini. Faktor kualiti pancaran M2<1.06@150W, kestabilan 8h RMS<0.33%, pencapaian ini menandakan kemajuan penting dalam laser wafer ultrapantas berprestasi tinggi, yang akan menyediakan lebih banyak kemungkinan untuk aplikasi laser ultrapantas berkuasa tinggi.

Sistem penguatan penjanaan semula wafer berkuasa tinggi dengan frekuensi pengulangan tinggi
Struktur penguat laser wafer ditunjukkan dalam Rajah 1. Ia merangkumi sumber benih gentian, kepala laser hirisan nipis dan rongga penguat regeneratif. Pengayun gentian yang didop ytterbium dengan kuasa purata 15 mW, panjang gelombang pusat 1030 nm, lebar denyut 7.1 ps dan kadar pengulangan 30 MHz telah digunakan sebagai sumber benih. Kepala laser wafer menggunakan kristal Yb:YAG buatan sendiri dengan diameter 8.8 mm dan ketebalan 150 µm dan sistem pam 48 lejang. Sumber pam menggunakan LD talian fonon sifar dengan panjang gelombang kunci 969 nm, yang mengurangkan kecacatan kuantum kepada 5.8%. Struktur penyejukan unik ini dapat menyejukkan kristal wafer dengan berkesan dan memastikan kestabilan rongga regenerasi. Rongga penguat regeneratif terdiri daripada sel Pockels (PC), Polariser Filem Nipis (TFP), Plat Suku Gelombang (QWP) dan resonator kestabilan tinggi. Pengasing digunakan untuk menghalang cahaya yang diperkuat daripada merosakkan sumber benih secara terbalik. Struktur pengasing yang terdiri daripada TFP1, Pemutar dan Plat Separuh Gelombang (HWP) digunakan untuk mengasingkan benih input dan denyutan yang diperkuat. Denyutan benih memasuki ruang penguatan regenerasi melalui TFP2. Kristal Barium metaborat (BBO), PC dan QWP bergabung untuk membentuk suis optik yang mengenakan voltan tinggi secara berkala pada PC untuk menangkap denyutan benih secara selektif dan menyebarkannya ke depan dan ke belakang dalam rongga. Denyutan yang diingini berayun dalam rongga dan diperkuat dengan berkesan semasa perambatan pergi balik dengan melaraskan tempoh mampatan kotak dengan halus.
Penguat regenerasi wafer menunjukkan prestasi output yang baik dan akan memainkan peranan penting dalam bidang pembuatan mewah seperti litografi ultraungu ekstrem, sumber pam attosecond, elektronik 3C dan kenderaan tenaga baharu. Pada masa yang sama, teknologi laser wafer dijangka akan digunakan pada kenderaan berkuasa super yang besar.peranti laser, menyediakan cara eksperimen baharu untuk pembentukan dan pengesanan jirim yang halus pada skala ruang nano dan skala masa femtosaat. Dengan matlamat untuk memenuhi keperluan utama negara, pasukan projek akan terus memberi tumpuan kepada inovasi teknologi laser, terus meneroka penyediaan kristal laser berkuasa tinggi yang strategik, dan meningkatkan keupayaan penyelidikan dan pembangunan bebas peranti laser secara berkesan dalam bidang maklumat, tenaga, peralatan canggih dan sebagainya.