რეჟიმში ჩაკეტილი ფურცელი ლაზერი, ენერგიის მაღალი ენერგიის ულტრაბგერითი ლაზერი

მაღალი სიმძლავრე ფემტოზეკონდილაზერიაქვს დიდი განაცხადის მნიშვნელობა სამეცნიერო კვლევებში და სამრეწველო სფეროებში, როგორიცაა Terahertz თაობა, AttoSecond პულსის წარმოება და ოპტიკური სიხშირე სავარცხელი.ჩაკეტილი ლაზერებიტრადიციული ბლოკ-ჯამური მედიის საფუძველზე შეზღუდულია თერმული ლინზირების ეფექტით მაღალი სიმძლავრის დროს, ხოლო ამჟამად მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრეა დაახლოებით 20 W.

თხელი ფურცელი ლაზერი იყენებს მრავალჯერადი ტუმბოს სტრუქტურასტუმბოს შუქიფურცლის მოპოვების საშუალებებით 100 მიკრონის სისქით მაღალი ეფექტურობის ტუმბოს შეწოვისთვის. უკიდურესად თხელი მოგების საშუალო მაჩვენებელი, რომელიც შერწყმულია უკანა ტექნოლოგიასთან, მნიშვნელოვნად ამცირებს თერმული ლინზების ეფექტისა და არაწრფივი ეფექტის გავლენას და შეუძლია მიაღწიოს უფრო მაღალ ენერგიას Femtosecond პულსის გამომუშავებას.
ვაფლის ოსცილატორები, რომლებიც kerr ლინზების რეჟიმში ჩაკეტვის ტექნოლოგიასთან ერთად, ძირითადი საშუალებაა მაღალი ენერგიის ლაზერული გამომუშავების მისაღებად პულსის სიგანეზე, ფემტოსეკონდის მიხედვით.

ნახ. 1 (ა) 72 ოპტიკური სტრუქტურის დიაგრამა და (ბ) ტუმბოს მოდულის ფიზიკური დიაგრამა

ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის მკვლევართა გუნდმა შეიმუშავა და ააშენა Kerr ლინზების რეჟიმის ჩაკეტილი ფურცელი ლაზერი, რომელიც დაფუძნებულია თვითგანვითარებული 72-გზის ტუმბოს მოდულის საფუძველზე და შეიმუშავა KERR ლინზების რეჟიმის ჩაკეტილი ფურცელი ლაზერი, ყველაზე მაღალი საშუალო სიმძლავრით და ჩინეთში ერთჯერადი პულსის ენერგიით.
KERR ლინზების რეჟიმის ჩაკეტვის პრინციპის საფუძველზე და ABCD მატრიქსის განმეორებითი გაანგარიშების საფუძველზე, კვლევის ჯგუფმა პირველად გაანალიზა წვრილი ფირფიტის კერის ლინზების რეჟიმის ჩაკეტვის ლაზერის რეჟიმის ჩაკეტვის თეორია, სიმულაცია მოახდინა რეჟიმის ცვლილებები რეზონატორში რეჟიმის ჩაკეტვის ოპერაციისა და უწყვეტი ოპერაციის დროს, და დაადასტურა, რომ ღრუს რეჟიმში რადიუსში უფრო მეტი დიფრაგმა იქნება.

შემდგომში, დიზაინის პრინციპით ხელმძღვანელობით, კვლევის ჯგუფმა შეიმუშავა და ააშენა Kerr ლინზების რეჟიმის ჩაკეტილი რეზონატორი (ნახ. 2), რომელიც დაფუძნებულია 72-გზის ტუმბოს მოდულზე (ნახ .1), რომელიც დამოუკიდებლად არის განვითარებული გუნდის მიერ, და მოიპოვა პულსირებული ლაზერული გამომავალი, რომლის საშუალო სიმძლავრეა 11.78W, პულსის სიგანე 245 FS და ერთი პულსის ენერგია 0.14μj at. გამომავალი პულსის სიგანე და ინტრაკავალური რეჟიმის ცვალებადობა კარგადაა შეთანხმებული სიმულაციის შედეგებთან.

ნახ. Kerr ლინზების რეჟიმის რეზონანსული ღრუს 2 სქემატური დიაგრამა ჩაკეტილი YB: yag ძაფის ლაზერი, რომელიც გამოიყენება ექსპერიმენტში

ლაზერის გამომავალი სიმძლავრის გასაუმჯობესებლად, კვლევის ჯგუფმა გაზარდა ფოკუსირების სარკის მრუდიანი რადიუსი და კარგად შეასრულა Kerr საშუალო სისქე და მეორე რიგის დისპერსიული. როდესაც ტუმბოს სიმძლავრე დაყენებული იყო 94 ვტ -ზე, საშუალო გამომავალი სიმძლავრე გაიზარდა 22,33 ვტ -მდე, ხოლო პულსის სიგანე იყო 394 FS, ხოლო ერთი პულსის ენერგია 0.28 μJ.

გამომავალი ენერგიის შემდგომი გაზრდის მიზნით, კვლევითი ჯგუფი კიდევ უფრო გაზრდის ფოკუსირებული ჩაზნექილი სარკის წყვილის მრუდიანი რადიუსს, ხოლო რეზონატორის დაბალ ვაკუუმურ დახურულ გარემოში განთავსებას, რათა შეამციროს ჰაერის დარღვევა და ჰაერის დისპერსიული გავლენა.