Hiệu suất cao công nghệ laser wafer cực nhanh

Wafer cực nhanh hiệu suất caoCông nghệ laser
Công suất caoLaser cực nhanhĐược sử dụng rộng rãi trong sản xuất tiên tiến, thông tin, điện tử vi mô, y sinh, phòng thủ quốc gia và quân sự, và nghiên cứu khoa học có liên quan là rất quan trọng để thúc đẩy đổi mới khoa học và công nghệ quốc gia và phát triển chất lượng cao. Slice mỏngHệ thống laserVới những ưu điểm của năng lượng trung bình cao, năng lượng xung lớn và chất lượng chùm tia tuyệt vời có nhu cầu lớn trong vật lý attosecond, xử lý vật liệu và các lĩnh vực khoa học và công nghiệp khác, và được các quốc gia trên toàn thế giới quan tâm rộng rãi.
Gần đây, một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc đã sử dụng mô-đun wafer tự phát triển và công nghệ khuếch đại tái tạo để đạt được hiệu suất cao (độ ổn định cao, công suất cao, chất lượng chùm cao, hiệu quả cao)laserđầu ra. Thông qua việc thiết kế khoang khuếch đại tái sinh và kiểm soát nhiệt độ bề mặt và độ ổn định cơ học của tinh thể đĩa trong khoang, đầu ra laser của năng lượng xung đơn> 300 μj, chiều rộng xung <7 ps, công suất trung bình> 150 W đạt được hiệu quả chuyển đổi cao nhất. Yếu tố chất lượng chùm tia M2 <1.06@150W, 8H ổn định RMS <0,33%, thành tích này đánh dấu một tiến bộ quan trọng trong laser wafer cực nhanh hiệu suất cao, sẽ cung cấp nhiều khả năng hơn cho các ứng dụng laser cực nhanh.

Tần số lặp lại cao, hệ thống khuếch đại tái tạo wafer công suất cao
Cấu trúc của bộ khuếch đại laser wafer được thể hiện trong Hình 1. Nó bao gồm một nguồn hạt sợi, đầu laser lát mỏng và khoang khuếch đại tái tạo. Một bộ tạo dao động sợi pha tạp Ytterbium với công suất trung bình 15 MW, bước sóng trung tâm là 1030nm, chiều rộng xung là 7,1 ps và tốc độ lặp lại là 30 MHz được sử dụng làm nguồn hạt. Đầu laser wafer sử dụng một tinh thể YB: YAG tự chế với đường kính 8,8 mm và độ dày 150 Laum và hệ thống bơm 48 thì. Nguồn bơm sử dụng đường LD bằng không phonon với bước sóng khóa 969nm, làm giảm khiếm khuyết lượng tử xuống 5,8%. Cấu trúc làm mát độc đáo có thể làm mát hiệu quả tinh thể wafer và đảm bảo sự ổn định của khoang tái sinh. Khoang khuếch đại tái tạo bao gồm các tế bào pockels (PC), các phân cực màng mỏng (TFP), các tấm sóng quý (QWP) và bộ cộng hưởng ổn định cao. Các bộ cách ly được sử dụng để ngăn chặn ánh sáng khuếch đại từ việc điều chỉnh ngược nguồn hạt. Một cấu trúc cách ly bao gồm TFP1, các tấm quay và các tấm nửa sóng (HWP) được sử dụng để cô lập các hạt đầu vào và các xung khuếch đại. Xung hạt vào buồng khuếch đại tái sinh thông qua TFP2. BARIUM METABISE (BBO) Các tinh thể, PC và QWP kết hợp để tạo thành một công tắc quang áp dụng điện áp cao định kỳ cho PC để chụp có chọn lọc xung hạt và lan truyền nó qua lại trong khoang. Các xung mong muốn dao động trong khoang và được khuếch đại hiệu quả trong quá trình lan truyền chuyến đi khứ hồi bằng cách điều chỉnh tinh xảo thời gian nén của hộp.
Bộ khuếch đại tái tạo wafer cho thấy hiệu suất sản lượng tốt và sẽ đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất cao cấp như in thạch bản cực tím, nguồn bơm Attosecond, điện tử 3C và xe năng lượng mới. Đồng thời, công nghệ laser wafer dự kiến ​​sẽ được áp dụng cho siêu năng lực lớnThiết bị laser, cung cấp một phương tiện thử nghiệm mới cho sự hình thành và phát hiện tốt vật chất trên thang không gian nano và thang thời gian femtosecond. Với mục tiêu phục vụ các nhu cầu chính của đất nước, nhóm dự án sẽ tiếp tục tập trung vào đổi mới công nghệ laser, vượt qua việc chuẩn bị các tinh thể laser công suất cao chiến lược và cải thiện hiệu quả khả năng nghiên cứu và phát triển độc lập của các thiết bị laser trong lĩnh vực thông tin, năng lượng, thiết bị cao cấp, v.v.