Utendaji wa juu wa teknolojia ya laser ya kaki ya haraka zaidi

Kaki yenye utendaji wa juu wa haraka sanateknolojia ya laser
Nguvu ya juulasers za haraka zaidihutumika sana katika utengenezaji wa hali ya juu, habari, kielektroniki kidogo, biomedicine, ulinzi wa taifa na nyanja za kijeshi, na utafiti husika wa kisayansi ni muhimu ili kukuza uvumbuzi wa kitaifa wa kisayansi na kiteknolojia na maendeleo ya hali ya juu. Kipande nyembambamfumo wa laserpamoja na faida zake za nguvu ya juu ya wastani, nishati kubwa ya mipigo na ubora bora wa boriti ina mahitaji makubwa katika fizikia ya attosecond, usindikaji wa nyenzo na nyanja zingine za kisayansi na kiviwanda, na imekuwa ikishughulikiwa sana na nchi kote ulimwenguni.
Hivi majuzi, timu ya watafiti nchini China imetumia moduli ya kaki iliyojitengenezea na teknolojia ya ukuzaji upya ili kufikia utendakazi wa hali ya juu (utulivu wa juu, nguvu ya juu, ubora wa juu wa boriti, ufanisi wa juu) kaki ya haraka sana.lezapato. Kupitia muundo wa cavity ya amplifier ya kuzaliwa upya na udhibiti wa joto la uso na utulivu wa mitambo ya kioo cha diski kwenye cavity, pato la laser la nishati ya kunde moja> 300 μJ, upana wa pigo <7 ps, wastani wa nguvu> 150 W hupatikana. , na ufanisi wa juu zaidi wa ubadilishaji mwanga hadi mwanga unaweza kufikia 61%, ambayo pia ndiyo ufanisi wa juu zaidi wa ubadilishaji wa macho ulioripotiwa kufikia sasa. Kipengele cha ubora wa boriti M2<1.06@150W, uthabiti wa 8h RMS<0.33%, mafanikio haya yanaashiria maendeleo muhimu katika utendaji wa juu wa leza ya kaki ya kasi zaidi, ambayo itatoa uwezekano zaidi kwa utumizi wa leza ya kasi ya juu ya nguvu ya juu.

Mzunguko wa marudio ya juu, mfumo wa kukuza kuzaliwa upya wa kaki yenye nguvu
Muundo wa amplifier ya laser ya kaki umeonyeshwa kwenye Mchoro 1. Inajumuisha chanzo cha mbegu ya nyuzi, kichwa cha laser kipande nyembamba na cavity ya amplifier regenerative. Kiosilata cha nyuzinyuzi cha ytterbium chenye nguvu ya wastani ya 15 mW, urefu wa kati wa nm 1030, upana wa mapigo ya 7.1 ps na kiwango cha marudio cha 30 MHz kilitumika kama chanzo cha mbegu. Kichwa cha leza ya kaki hutumia Yb ya kujitengenezea nyumbani: fuwele ya YAG yenye kipenyo cha mm 8.8 na unene wa 150 µm na mfumo wa kusukuma wa viharusi 48. Chanzo cha pampu hutumia mstari wa sifuri-phonon LD na urefu wa kufuli wa nm 969, ambayo hupunguza kasoro ya quantum hadi 5.8%. Muundo wa kipekee wa baridi unaweza kupoza kioo cha kaki kwa ufanisi na kuhakikisha utulivu wa cavity ya kuzaliwa upya. Cavity ya kukuza upya ina seli za Pockels (PC), Thin Film Polarizers (TFP), Sahani za Robo-Wave (QWP) na resonator ya utulivu wa juu. Vitenganishi hutumika kuzuia mwanga ulioimarishwa dhidi ya kuharibu chanzo cha mbegu. Muundo wa kutengwa unaojumuisha TFP1, Rotator na Nusu-Wave Plates (HWP) hutumiwa kutenga mbegu za pembejeo na kunde zilizokuzwa. Pulse ya mbegu huingia kwenye chumba cha kukuza upya kupitia TFP2. Fuwele za Barium metaborate (BBO), Kompyuta na QWP huchanganyika kuunda swichi ya macho ambayo hutumia volteji ya juu mara kwa mara kwa Kompyuta ili kunasa kwa kuchagua mapigo ya mbegu na kuieneza na kurudi kwenye tundu. Pulse inayotaka inazunguka kwenye cavity na inakuzwa kwa ufanisi wakati wa uenezi wa safari ya pande zote kwa kurekebisha vizuri kipindi cha ukandamizaji wa sanduku.
Amplifaya ya kutengeneza upya kaki inaonyesha utendakazi mzuri na itachukua jukumu muhimu katika nyanja za utengenezaji wa hali ya juu kama vile lithography ya mwanga wa juu zaidi, chanzo cha pampu ya attosecond, vifaa vya elektroniki vya 3C na magari mapya ya nishati. Wakati huo huo, teknolojia ya laser ya kaki inatarajiwa kutumika kwa nguvu kubwa zaidivifaa vya laser, kutoa mbinu mpya za majaribio kwa ajili ya kuunda na kutambua vyema mada kwenye mizani ya anga ya nano na mizani ya muda ya pili. Kwa lengo la kuhudumia mahitaji makubwa ya nchi, timu ya mradi itaendelea kuzingatia uvumbuzi wa teknolojia ya laser, kuvunja zaidi utayarishaji wa fuwele za kimkakati zenye nguvu ya juu, na kuboresha kwa ufanisi utafiti huru na uwezo wa ukuzaji wa vifaa vya laser nchini. nyanja za habari, nishati, vifaa vya juu na kadhalika.