მაღალი ხარისხის ულტრასწრაფი ვაფლის ლაზერული ტექნოლოგია

მაღალი ხარისხის ულტრასწრაფი ვაფლილაზერული ტექნოლოგია
მაღალი სიმძლავრისულტრასწრაფი ლაზერებიფართოდ გამოიყენება მოწინავე წარმოებაში, ინფორმაციას, მიკროელექტრონიკაში, ბიომედიცინაში, ეროვნული თავდაცვისა და სამხედრო სფეროებში და შესაბამისი სამეცნიერო კვლევა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ეროვნული სამეცნიერო და ტექნოლოგიური ინოვაციებისა და მაღალი ხარისხის განვითარების ხელშეწყობისთვის. თხელ ნაჭერილაზერული სისტემამაღალი საშუალო სიმძლავრის, დიდი პულსის ენერგიისა და სხივის შესანიშნავი ხარისხის უპირატესობებით, დიდი მოთხოვნა აქვს ატოწამის ფიზიკაში, მასალების დამუშავებასა და სხვა სამეცნიერო და სამრეწველო სფეროებში და ფართოდ არის შეშფოთებული მსოფლიოს ქვეყნების მიერ.
ცოტა ხნის წინ, ჩინეთში მკვლევარმა ჯგუფმა გამოიყენა თვითგანვითარებული ვაფლის მოდული და რეგენერაციული გამაძლიერებელი ტექნოლოგია მაღალი ხარისხის (მაღალი სტაბილურობა, მაღალი სიმძლავრე, მაღალი სხივის ხარისხი, მაღალი ეფექტურობა) ულტრა სწრაფი ვაფლის მისაღწევად.ლაზერულიგამომავალი. რეგენერაციული გამაძლიერებლის ღრუს დიზაინის და ღრუში დისკის ბროლის ზედაპირის ტემპერატურისა და მექანიკური სტაბილურობის კონტროლის მეშვეობით მიიღწევა ერთჯერადი იმპულსური ენერგიის ლაზერული გამომავალი >300 μJ, პულსის სიგანე <7 ps, საშუალო სიმძლავრე >150 W. , და სინათლის შუქზე კონვერტაციის ყველაზე მაღალი ეფექტურობა შეიძლება მიაღწიოს 61%-ს, რაც ასევე არის აქამდე მოხსენებული ყველაზე მაღალი ოპტიკური კონვერტაციის ეფექტურობა. სხივის ხარისხის ფაქტორი M2<1.06@150W, 8 სთ სტაბილურობა RMS<0.33%, ეს მიღწევა აღნიშნავს მნიშვნელოვან პროგრესს მაღალი ხარისხის ულტრასწრაფი ვაფლის ლაზერში, რომელიც უზრუნველყოფს უფრო მეტ შესაძლებლობებს მაღალი სიმძლავრის ულტრასწრაფი ლაზერის გამოყენებისთვის.

მაღალი გამეორების სიხშირე, მაღალი სიმძლავრის ვაფლის რეგენერაციის გამაძლიერებელი სისტემა
ვაფლის ლაზერული გამაძლიერებლის სტრუქტურა ნაჩვენებია სურათზე 1. იგი მოიცავს ბოჭკოვანი თესლის წყაროს, თხელი ნაჭრის ლაზერის თავსა და რეგენერაციული გამაძლიერებლის ღრუს. სათესლე წყაროდ გამოყენებული იყო იტერბიუმის დოპირებული ბოჭკოვანი ოსცილატორი საშუალო სიმძლავრის 15 მვტ, ცენტრალური ტალღის სიგრძით 1030 ნმ, პულსის სიგანე 7.1 ps და გამეორების სიხშირე 30 MHz. ვაფლის ლაზერის თავი იყენებს ხელნაკეთ Yb: YAG კრისტალს 8,8 მმ დიამეტრით და 150 მკმ სისქით და 48 ტაქტიანი სატუმბი სისტემით. ტუმბოს წყარო იყენებს ნულოვანი ფონონის ხაზს LD 969 ნმ დაბლოკვის ტალღის სიგრძით, რაც ამცირებს კვანტურ დეფექტს 5.8%-მდე. უნიკალური გაგრილების სტრუქტურას შეუძლია ეფექტურად გააციოს ვაფლის ბროლი და უზრუნველყოს რეგენერაციის ღრუს სტაბილურობა. რეგენერაციული გამაძლიერებელი ღრუ შედგება Pockels უჯრედებისგან (PC), თხელი ფირის პოლარიზატორებისგან (TFP), მეოთხეული ტალღის ფირფიტებისგან (QWP) და მაღალი სტაბილურობის რეზონატორისგან. იზოლატორები გამოიყენება გაძლიერებული სინათლის თავიდან ასაცილებლად თესლის წყაროს საპირისპირო დაზიანებისგან. იზოლატორის სტრუქტურა, რომელიც შედგება TFP1, Rotator და Half-Wave Plates (HWP)გან, გამოიყენება შეყვანის თესლისა და გაძლიერებული იმპულსების იზოლირებისთვის. თესლის პულსი შედის რეგენერაციის გამაძლიერებელ პალატაში TFP2-ის საშუალებით. ბარიუმის მეტაბორატის (BBO) კრისტალები, PC და QWP გაერთიანდება და ქმნის ოპტიკურ გადამრთველს, რომელიც იყენებს პერიოდულად მაღალ ძაბვას კომპიუტერზე, რათა შერჩევით დაიჭიროს თესლის პულსი და გაამრავლოს იგი ღრუში წინ და უკან. სასურველი პულსი რხევა ღრუში და ეფექტურად ძლიერდება ორმხრივი გამრავლების დროს, ყუთის შეკუმშვის პერიოდის წვრილად რეგულირებით.
ვაფლის აღდგენის გამაძლიერებელი აჩვენებს კარგ გამომავალ შესრულებას და მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს მაღალი დონის წარმოების სფეროებში, როგორიცაა ექსტრემალური ულტრაიისფერი ლითოგრაფია, ატტოწამური ტუმბოს წყარო, 3C ელექტრონიკა და ახალი ენერგიის მანქანები. ამავდროულად, ვაფლის ლაზერული ტექნოლოგია, სავარაუდოდ, გამოყენებული იქნება დიდ სუპერ-ძლიერებზელაზერული მოწყობილობები, რომელიც უზრუნველყოფს ახალ ექსპერიმენტულ საშუალებას მატერიის ფორმირებისა და შესანიშნავად აღმოჩენისთვის ნანომასშტაბიანი სივრცის მასშტაბით და ფემტოწამის დროის მასშტაბით. ქვეყნის ძირითადი საჭიროებების დაკმაყოფილების მიზნით, პროექტის გუნდი გააგრძელებს ფოკუსირებას ლაზერული ტექნოლოგიების ინოვაციებზე, შემდგომში გაარკვევს სტრატეგიული მაღალი სიმძლავრის ლაზერული კრისტალების მომზადებას და ეფექტურად გააუმჯობესებს ლაზერული მოწყობილობების დამოუკიდებელი კვლევისა და განვითარების შესაძლებლობებს. ინფორმაციის, ენერგეტიკის, მაღალი დონის აღჭურვილობის სფეროები და ა.შ.