Lazer i fletës së bllokuar në modë, energji me energji të lartë lazer ultrafast

Me fuqi të lartë femtosekondlazerka vlerë të shkëlqyeshme të aplikimit në kërkimin shkencor dhe fushat industriale si gjenerimi terahertz, gjenerimi i pulsit të papjekur dhe krehja e frekuencës optike.Lazer të bllokuarBazuar në mediat tradicionale të fitimit të bllokut janë të kufizuara nga efekti i lensimit termik me fuqi të lartë, dhe aktualisht fuqia maksimale e daljes është rreth 20 W.

Lazer i fletës së hollë përdor strukturën e pompës me shumë kalime për të pasqyruardritë e pompësnë fletë fitoni medium me trashësi 100 mikron për thithjen e pompës me efikasitet të lartë. Mediumi jashtëzakonisht i hollë i fitimit i kombinuar me teknologjinë e backcooling zvogëlon shumë ndikimin e efektit të lenteve termike dhe efektit jolinear, dhe mund të arrijë prodhimin e pulsit femtosekond me fuqi më të lartë.
Oscillatorët e meshës të kombinuara me teknologjinë e bllokimit të modalitetit të lenteve KERR janë mjetet kryesore për të marrë prodhim mesatar të lartë të lazerit me energji me gjerësi pulsi në rendin e femtosecond.

Fig. 1 (a) 72 Diagrami i strukturës optike dhe (b) diagrami fizik i modulit të pompës

Një ekip studiuesish nga Akademia Kineze e Shkencave projektoi dhe ndërtoi një lazer fletë të bllokuar në modë Kerr, bazuar në modulin e pompës me 72 drejtime të vetë-zhvilluara, dhe zhvilloi një lazer fletë të bllokuar në modë me lentë KERR me fuqinë më të lartë mesatare dhe energjinë e vetme pulsi në Kinë.
Bazuar në parimin e mbylljes së modalitetit të lenteve KERR dhe llogaritjen përsëritëse të matricës ABCD, ekipi hulumtues analizoi për herë të parë teorinë e bllokimit të mënyrës së lensit të lenteve të kerr-it të hollë të lentëve, të simuluar ndryshimet e modalitetit në rezonatorin pas funksionimit të mënyrës dhe funksionimit të vazhdueshëm, dhe konfirmoi se rrezja e modës së zgavrës në diafragmën e ngurtë do të zvogëlohet nga më shumë se 7% pas funksionimit të mënyrës.

Më pas, i udhëhequr nga parimi i projektimit, ekipi i hulumtimit projektoi dhe ndërtoi një rezonator të bllokuar në modë KERR (Fig. 2) bazuar në modulin e pompës 72-drejtime (Fig.1) e zhvilluar në mënyrë të pavarur nga ekipi, dhe mori një prodhim lazer pulsues me një kohë mesatare të pompës. Gjerësia e pulsit të daljes dhe ndryshimi i mënyrës së intracavity janë në marrëveshje të mirë me rezultatet e simulimit.

Fig. 2 Diagrami skematik i zgavrës rezonante të modalitetit të lenteve Kerr YB: YAG Laser Wafer i përdorur në eksperiment

Për të përmirësuar fuqinë e daljes së lazerit, ekipi hulumtues rriti rrezen e lakimit të pasqyrës së përqendrimit dhe rregulloi mirë trashësinë e mesme KERR dhe shpërndarjen e rendit të dytë. Kur fuqia e pompës ishte vendosur në 94 W, fuqia mesatare e daljes u rrit në 22.33 W, dhe gjerësia e pulsit ishte 394 fs dhe energjia e vetme e pulsit ishte 0.28 μJ.

Për të rritur më tej fuqinë e daljes, ekipi i hulumtimit do të rrisë më tej rrezen e lakimit të çiftit të përqendruar të pasqyrës konkave, ndërsa vendos rezonatorin në një mjedis të mbyllur të ulët vakum për të zvogëluar ndikimin e shqetësimit të ajrit dhe shpërndarjes së ajrit.