Plaquette ultra-rapide haute performancetechnologie laser
Puissancelasers ultra-rapidessont largement utilisés dans la fabrication avancée, l'information, la microélectronique, la biomédecine, la défense nationale et les domaines militaires, et la recherche scientifique pertinente est vitale pour promouvoir l'innovation scientifique et technologique nationale et le développement de haute qualité. Mincesystème laserAvec ses avantages de puissance moyenne élevée, une grande énergie d'impulsion et une excellente qualité de faisceau ont une forte demande en physique attoseconde, le traitement des matériaux et d'autres domaines scientifiques et industriels, et a été largement préoccupé par les pays du monde entier.
Récemment, une équipe de recherche en Chine a utilisé des modules de plaquette et une technologie d'amplification régénérative auto-développés pour atteindre une plaquette ultra-rapide à haute performance (haute puissance, haute puissance, haute efficacité)lasersortir. Grâce à la conception de la cavité de l'amplificateur de régénération et au contrôle de la température de surface et de la stabilité mécanique du cristal du disque dans la cavité, la sortie laser de l'énergie d'impulsion unique> 300 μJ, la largeur d'impulsion <7 ps, la puissance moyenne> 150 W est également obtenue, et l'efficacité de conversion de la lumière à la lumière la plus élevée indiquée jusqu'à 61%. Le facteur de qualité du faisceau M2 <1,06@150w, 8H Stabilité RMS <0,33%, cette réussite marque une progression importante dans le laser à plaquette ultrapochante haute performance, qui offrira plus de possibilités pour les applications laser ultra-rapides de haute puissance.
Fréquence de répétition élevée, système d'amplification de régénération de la plaquette haute puissance
La structure de l'amplificateur laser à la plaquette est illustrée à la figure 1. Il comprend une source de graines de fibre, une tête laser à tranche mince et une cavité d'amplificateur régénérative. Un oscillateur à fibres dopé à l'ytterbi avec une puissance moyenne de 15 MW, une longueur d'onde centrale de 1030 nm, une largeur d'impulsion de 7,1 ps et un taux de répétition de 30 MHz a été utilisé comme source de graines. La tête laser à la plaquette utilise un cristal YB: YAG fait maison avec un diamètre de 8,8 mm et une épaisseur de 150 µm et un système de pompage à 48 coups. La source de la pompe utilise une ligne de ligne zéro-phonon avec une longueur d'onde de verrouillage de 969 nm, ce qui réduit le défaut quantique à 5,8%. La structure de refroidissement unique peut refroidir efficacement le cristal de la tranche et assurer la stabilité de la cavité de régénération. La cavité d'amplification régénérative se compose de cellules de pochels (PC), de polariseurs à couches minces (TFP), de plaques de quart d'ondes (QWP) et d'un résonateur à haute stabilité. Les isolateurs sont utilisés pour empêcher la lumière amplifiée de dommage inversé la source de graines. Une structure d'isolateur composée de TFP1, de rotateurs et de plaques de demi-onde (HWP) est utilisée pour isoler les graines d'entrée et les impulsions amplifiées. L'impulsion de graines entre dans la chambre d'amplification de régénération via TFP2. Les cristaux métaborants de baryum (BBO), PC et QWP se combinent pour former un commutateur optique qui applique une tension périodiquement élevée au PC pour capturer sélectivement l'impulsion de graines et la propager d'avant en arrière dans la cavité. L'impulsion souhaitée oscille dans la cavité et est amplifiée efficacement pendant la propagation aller-retour en ajustant finement la période de compression de la boîte.
L'amplificateur de régénération de la plaquette montre de bonnes performances de sortie et jouera un rôle important dans les champs de fabrication haut de gamme tels que la lithographie ultraviolette extrême, la source de pompe attoseconde, l'électronique 3C et les nouveaux véhicules énergétiques. Dans le même temps, la technologie laser à la plaquette devrait être appliquée à une grande super-puissancedispositifs laser, fournissant un nouveau moyen expérimental pour la formation et la détection fine de la matière sur l'échelle de l'espace à l'échelle nanométrique et l'échelle de temps féminin. Dans le but de répondre aux principaux besoins du pays, l'équipe de projet continuera de se concentrer sur l'innovation technologique laser, de percer davantage la préparation de cristaux laser stratégiques haute puissance et d'améliorer efficacement la capacité de recherche et de développement indépendante des appareils laser dans les domaines de l'information, de l'énergie, de l'équipement haut de gamme, etc.
Heure du poste: mai 28-2024