Högpresterande ultrasnabb waferlaserteknik
Högeffektultrasnabblasraranvänds allmänt inom avancerad tillverkning, information, mikroelektronik, biomedicin, nationellt försvar och militära områden och relevant vetenskaplig forskning är avgörande för att främja nationell vetenskaplig och teknisk innovation och högkvalitativ utveckling. Tunn skivlasersystemMed sina fördelar med hög genomsnittlig kraft har stor pulsenergi och utmärkt strålkvalitet stor efterfrågan på attosekund fysik, materialbearbetning och andra vetenskapliga och industriella områden och har varit allmänt bekymrad över länder över hela världen.
Nyligen har ett forskarteam i Kina använt självutvecklad skivmodul och regenerativ amplifieringsteknologi för att uppnå högpresterande (hög stabilitet, hög effekt, hög strålkvalitet, hög effektivitet) ultrasnabb skivalaserproduktion. Genom utformningen av regenereringsförstärkarhålrummet och kontrollen av yttemperaturen och mekanisk stabilitet hos skivkristallen i kaviteten, är laserutgången från enstaka pulsenergi> 300 μJ, pulsbredd <7 PS, genomsnittlig effekt> 150 W uppnås, och den högsta ljus-till-lamp-effektiviteten kan nå 61%, som också är den högsta optiska konvertering som rapporteras så långt. Strålkvalitetsfaktorn M2 <1,06@150W, 8H stabilitet RMS <0,33%, denna prestation markerar en viktig framsteg i högpresterande ultrafast wafer-laser, vilket kommer att ge fler möjligheter för högeffektiva laserapplikationer.
Hög repetitionsfrekvens, högeffektförstärkningsförstärkningssystem
Strukturen för skivlaserförstärkaren visas i figur 1. Den inkluderar en fiberfrökälla, ett tunt skivlaserhuvud och en regenerativ förstärkare. En ytterbium-dopad fiberoscillator med en genomsnittlig effekt på 15 MW, en central våglängd på 1030 nm, en pulsbredd på 7,1 PS och en repetitionshastighet på 30 MHz användes som frökälla. Wafer-laserhuvudet använder en hemlagad YB: YAG-kristall med en diameter på 8,8 mm och en tjocklek av 150 um och ett 48-takts pumpsystem. Pumpkällan använder en noll-fonon-linje LD med en 969 nm låsvåglängd, vilket reducerar kvantdefekten till 5,8%. Den unika kylstrukturen kan effektivt kyla skivkristallen och säkerställa stabiliteten i regenereringshålan. Den regenerativa förstärkningshålrummet består av pockelsceller (PC), tunnfilmpolarisatorer (TFP), kvartvågplattor (QWP) och en resonator med hög stabilitet. Isolatorer används för att förhindra att förstärkt ljus är omvänd skadlig frökälla. En isolatorstruktur bestående av TFP1, rotator och halvvågplattor (HWP) används för att isolera ingångsfrön och amplifierade pulser. Fröpulsen kommer in i regenereringsamplifieringskammaren via TFP2. Bariummetaborate (BBO) kristaller, PC och QWP kombineras för att bilda en optisk switch som applicerar en periodvis högspänning på datorn för att selektivt fånga fröpulsen och föröka den fram och tillbaka i kaviteten. Den önskade pulsen oscillerar i kaviteten och förstärks effektivt under den tur och returutbredningen genom att justera lådans komprimeringsperiod.
Wafer-regenereringsförstärkaren visar bra produktionsprestanda och kommer att spela en viktig roll inom avancerade tillverkningsfält som extrem ultraviolett litografi, attosekund pumpkälla, 3C-elektronik och nya energifordon. Samtidigt förväntas wafer-lasertekniken tillämpas på stora superkraftigalaserenheter, tillhandahåller ett nytt experimentellt medel för bildning och fin upptäckt av materia på nanoskala rymdskalan och femtosekund tidsskala. Med målet att betjäna de viktigaste behoven i landet kommer projektgruppen att fortsätta att fokusera på laserteknikinnovation, ytterligare bryta igenom beredningen av strategiska högeffekt laserkristaller och effektivt förbättra den oberoende forsknings- och utvecklingsförmågan för laserapparater inom områdena information, energi, avancerad utrustning och så vidare.
Posttid: maj-28-2024