მაღალი ხარისხის ულტრასწრაფი ვაფლის ლაზერული ტექნოლოგია

მაღალი ხარისხის ულტრასწრაფი ვაფლილაზერული ტექნოლოგია
მაღალი სიმძლავრისულტრასწრაფი ლაზერებიფართოდ გამოიყენება მოწინავე წარმოებაში, ინფორმაციულ, მიკროელექტრონიკის, ბიომედიცინის, ეროვნული თავდაცვისა და სამხედრო სფეროებში და შესაბამისი სამეცნიერო კვლევა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ეროვნული სამეცნიერო და ტექნოლოგიური ინოვაციებისა და მაღალი ხარისხის განვითარების ხელშეწყობისთვის.ლაზერული სისტემამაღალი საშუალო სიმძლავრის, დიდი იმპულსური ენერგიისა და შესანიშნავი სხივის ხარისხის უპირატესობებით, ის დიდი მოთხოვნაა ატოწამების ფიზიკაში, მასალების დამუშავებასა და სხვა სამეცნიერო და სამრეწველო სფეროებში და ფართოდ არის დაინტერესებული მთელი მსოფლიოს ქვეყნებით.
ცოტა ხნის წინ, ჩინეთში კვლევითმა ჯგუფმა გამოიყენა საკუთარი ხელით შემუშავებული ვაფლის მოდული და რეგენერაციული გამაძლიერებელი ტექნოლოგია მაღალი ხარისხის (მაღალი სტაბილურობა, მაღალი სიმძლავრე, მაღალი სხივის ხარისხი, მაღალი ეფექტურობა) ულტრა სწრაფი ვაფლის მისაღებად.ლაზერიგამომავალი. რეგენერაციის გამაძლიერებლის ღრუს დიზაინისა და ღრუში დისკის კრისტალის ზედაპირის ტემპერატურისა და მექანიკური სტაბილურობის კონტროლის გზით, მიიღწევა ლაზერული გამომავალი ერთჯერადი იმპულსის ენერგია >300 μJ, იმპულსის სიგანე <7 ps, საშუალო სიმძლავრე >150 W, ხოლო სინათლიდან სინათლეზე გადასვლის უმაღლესი ეფექტურობა შეიძლება მიაღწიოს 61%-ს, რაც ასევე დღემდე დაფიქსირებული ყველაზე მაღალი ოპტიკური გარდაქმნის ეფექტურობაა. სხივის ხარისხის კოეფიციენტი M2 <1.06@150W, 8h სტაბილურობა RMS <0.33%, ეს მიღწევა აღნიშნავს მნიშვნელოვან პროგრესს მაღალი ხარისხის ულტრასწრაფი ვაფლის ლაზერში, რაც უზრუნველყოფს მეტ შესაძლებლობებს მაღალი სიმძლავრის ულტრასწრაფი ლაზერული აპლიკაციებისთვის.

მაღალი გამეორების სიხშირის, მაღალი სიმძლავრის ვაფლის რეგენერაციის გამაძლიერებელი სისტემა
ვაფლის ლაზერული გამაძლიერებლის სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში. იგი მოიცავს ბოჭკოვანი წყაროს, თხელნაჭრიანი ლაზერული თავის და რეგენერაციული გამაძლიერებლის ღრუს. წყაროდ გამოყენებული იქნა იტერბიუმის დოპირებული ბოჭკოვანი ოსცილატორი საშუალო სიმძლავრით 15 მვტ, ცენტრალური ტალღის სიგრძით 1030 ნმ, იმპულსის სიგანით 7.1 ps და 30 MHz გამეორების სიხშირით. ვაფლის ლაზერული თავი იყენებს ხელნაკეთ Yb:YAG კრისტალს 8.8 მმ დიამეტრით და 150 µm სისქით და 48-ინსულტიან ტუმბოს სისტემას. ტუმბოს წყარო იყენებს ნულოვანი ფონონური ხაზის LD 969 ნმ საკეტი ტალღის სიგრძით, რაც ამცირებს კვანტურ დეფექტს 5.8%-მდე. უნიკალური გაგრილების სტრუქტურა ეფექტურად აცივებს ვაფლის კრისტალს და უზრუნველყოფს რეგენერაციული ღრუს სტაბილურობას. რეგენერაციული გამაძლიერებელი ღრუ შედგება პოკელის უჯრედებისგან (PC), თხელფენოვანი პოლარიზატორებისგან (TFP), მეოთხედი ტალღის ფირფიტებისგან (QWP) და მაღალი სტაბილურობის რეზონატორისგან. იზოლატორები გამოიყენება იმისათვის, რომ გაძლიერებული სინათლე არ დააზიანოს დათესვის წყარო. შემავალი დათესვისა და გაძლიერებული იმპულსების იზოლირებისთვის გამოიყენება იზოლატორის სტრუქტურა, რომელიც შედგება TFP1-ის, მბრუნავი და ნახევარტალღური ფირფიტებისგან (HWP). დათესვის იმპულსი რეგენერაციის გაძლიერების კამერაში შედის TFP2-ის მეშვეობით. ბარიუმის მეტაბორატის (BBO) კრისტალები, PC და QWP ერთიანდებიან ოპტიკურ გადამრთველს, რომელიც პერიოდულად მაღალ ძაბვას აწვდის PC-ს, რათა შერჩევით დაიჭიროს დათესვის იმპულსი და გაავრცელოს იგი ღრუში წინ და უკან. სასურველი იმპულსი ირყევა ღრუში და ეფექტურად ძლიერდება წრიული გავრცელების დროს ყუთის შეკუმშვის პერიოდის ზუსტი რეგულირებით.
ვაფლის რეგენერაციის გამაძლიერებელი კარგ გამოსავალს აჩვენებს და მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს მაღალი დონის წარმოების სფეროებში, როგორიცაა ექსტრემალური ულტრაიისფერი ლითოგრაფია, ატოწამიანი ტუმბოს წყარო, 3C ელექტრონიკა და ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებები. ამავდროულად, მოსალოდნელია, რომ ვაფლის ლაზერული ტექნოლოგია გამოყენებული იქნება დიდ, ზემძლავრ ელექტროსადგურებში.ლაზერული მოწყობილობები, რომელიც უზრუნველყოფს ნანომასშტაბიანი კოსმოსური მასშტაბით და ფემტოწამიანი დროის მასშტაბით მატერიის ფორმირებისა და ზუსტი აღმოჩენის ახალ ექსპერიმენტულ საშუალებას. ქვეყნის ძირითადი საჭიროებების დაკმაყოფილების მიზნით, პროექტის გუნდი გააგრძელებს ლაზერული ტექნოლოგიების ინოვაციაზე ფოკუსირებას, სტრატეგიული მაღალი სიმძლავრის ლაზერული კრისტალების მომზადების შემდგომ გარღვევას და ეფექტურად გააუმჯობესებს ლაზერული მოწყობილობების დამოუკიდებელი კვლევისა და განვითარების შესაძლებლობებს ინფორმაციის, ენერგეტიკის, მაღალი დონის აღჭურვილობის და ა.შ. სფეროებში.