Femtosekondë me fuqi të lartëlazerka vlerë të madhe aplikimi në kërkimin shkencor dhe fushat industriale siç janë gjenerimi i terahercëve, gjenerimi i pulseve atosekondëshe dhe krehri i frekuencës optike.Lazerë të bllokuar me modbazuar në mediat tradicionale me bllok-fitim janë të kufizuara nga efekti i lentes termike në fuqi të lartë, dhe aktualisht fuqia maksimale e daljes është rreth 20 W.
Lazeri me fletë të hollë përdor strukturë pompe me shumë kalime për të reflektuardritë pompenë mediumin e përforcimit të fletës me trashësi prej 100 mikronësh për thithje me efikasitet të lartë të pompës. Mediumi i përforcimit jashtëzakonisht i hollë i kombinuar me teknologjinë e ftohjes së prapme zvogëlon shumë ndikimin e efektit të lentes termike dhe efektit jolinear, dhe mund të arrijë një dalje pulsi femtosekondëshe me fuqi më të lartë.
Oscilatorët e pllakave të kombinuara me teknologjinë e bllokimit të modalitetit të lentes Kerr janë mjeti kryesor për të marrë dalje lazeri me fuqi mesatare të lartë me gjerësi pulsi në rendin e femtosekondës.
FIG. 1 (a) diagrama e strukturës optike 72 dhe (b) diagrama fizike e modulit të pompës
Një ekip studiuesish nga Akademia Kineze e Shkencave projektoi dhe ndërtoi një lazer fletë me bllokim të modalitetit të lenteve Kerr bazuar në modulin e pompës 72-kahëshe të zhvilluar nga vetë ata, dhe zhvilloi një lazer fletë me bllokim të modalitetit të lenteve Kerr me fuqinë mesatare dhe energjinë më të lartë të pulsit të vetëm në Kinë.
Bazuar në parimin e bllokimit të modalitetit të lentes Kerr dhe llogaritjen iterative të matricës ABCD, ekipi i kërkimit analizoi së pari teorinë e bllokimit të modalitetit të lazerit të bllokimit të modalitetit të lentes Kerr me pllakë të hollë, simuloi ndryshimet e modalitetit në rezonator gjatë funksionimit të bllokimit të modalitetit dhe funksionimit të vazhdueshëm, dhe konfirmoi se rrezja e modalitetit të zgavrës në diafragmën e fortë do të reduktohet me më shumë se 7% pas bllokimit të modalitetit.
Më pas, i udhëhequr nga parimi i projektimit, ekipi i kërkimit projektoi dhe ndërtoi një rezonator të bllokuar me modalitetin e lentes Kerr (FIG. 2) bazuar në modulin e pompës 72-kahëshe (FIG.1) të zhvilluar në mënyrë të pavarur nga ekipi, dhe mori një dalje lazeri të pulsuar me një fuqi mesatare prej 11.78W, një gjerësi pulsi prej 245 fs dhe një energji të vetme pulsi prej 0.14μJ në kohën e pompimit prej 72 W. Gjerësia e pulsit të daljes dhe ndryshimi i modalitetit intracavity janë në përputhje të mirë me rezultatet e simulimit.
FIG. 2 Diagrama skematike e zgavrës rezonante të lazerit të pllakës Yb:YAG me bllokim të lentes Kerr të përdorur në eksperiment
Për të përmirësuar fuqinë dalëse të lazerit, ekipi i kërkimit rriti rrezen e lakimit të pasqyrës së fokusimit dhe rregulloi trashësinë e mediumit Kerr dhe shpërndarjen e rendit të dytë. Kur fuqia e pompës u vendos në 94 W, fuqia mesatare dalëse u rrit në 22.33 W, dhe gjerësia e pulsit ishte 394 fs dhe energjia e pulsit të vetëm ishte 0.28 μJ.
Për të rritur më tej fuqinë e daljes, ekipi i kërkimit do të rrisë më tej rrezen e lakimit të çiftit të pasqyrave konkave të fokusuara, ndërsa do ta vendosë rezonatorin në një mjedis të mbyllur me vakum të ulët për të zvogëluar ndikimin e shqetësimit të ajrit dhe shpërndarjes së ajrit.
Koha e postimit: 15 gusht 2023