موڊ بند ٿيل شيٽ ليزر، پاور هاء انرجي الٽرا فاسٽ ليزر

اعلي طاقت femtosecondليزرسائنسي تحقيق ۽ صنعتي شعبن جهڙوڪ terahertz نسل، attosecond نبض نسل ۽ آپٽيڪل فریکوئنسي ڪمب ۾ وڏي ايپليڪيشن جي قيمت آهي.موڊ-بند ٿيل ليزرروايتي بلاڪ-گين ميڊيا جي بنياد تي، اعلي طاقت تي تھرمل لينسنگ اثر تائين محدود آھن، ۽ في الحال وڌ ۾ وڌ ٻاھر نڪرڻ واري طاقت تقريبا 20 W آھي.

ٿلهي شيٽ ليزر کي عڪاسي ڪرڻ لاء ملٽي پاس پمپ جي جوڙجڪ استعمال ڪري ٿوپمپ جي روشنيشيٽ حاصل ڪرڻ وچولي ٿلهي سان 100 مائڪرون جي اعلي ڪارڪردگي پمپ جذب لاءِ. انتهائي پتلي حاصل ڪرڻ وارو وچولي backcooling ٽيڪنالاجي سان گڏ تمام گهڻو ڪري ٿو تھرمل لينس اثر ۽ غير لائنر اثر جي اثر کي گھٽائي ٿو، ۽ اعلي طاقت حاصل ڪري سگھي ٿو فيمٽو سيڪنڊ پلس آئوٽ.
ڪير لينس موڊ-لاڪنگ ٽيڪنالاجي سان گڏ ويفر آسيليٽرز فيمٽو سيڪنڊ جي ترتيب ۾ پلس ويڊٿ سان اعليٰ اوسط پاور ليزر آئوٽ پُٽ حاصل ڪرڻ جو مکيه وسيلو آهن.

فگ. 1 (الف) 72 آپٽيڪل ڍانچي جو خاڪو ۽ (ب) پمپ ماڊل جو جسماني خاڪو

چائنيز اڪيڊمي آف سائنسز جي محققن جي هڪ ٽيم خود ترقي يافته 72-واٽ پمپ ماڊل جي بنياد تي ڪير لينس موڊ-لاڪ شيٽ ليزر ٺاهيو ۽ ٺاهيو، ۽ هڪ ڪيرر لينس موڊ-لاڪ شيٽ ليزر تيار ڪيو جنهن ۾ اعليٰ اوسط طاقت ۽ واحد چين ۾ نبض توانائي.
Kerr lens mode-locking جي اصول جي بنياد تي ۽ ABCD ميٽرڪس جي ٻيهر حساب ڪتاب جي بنياد تي، تحقيقاتي ٽيم پهريون ڀيرو پتلي پليٽ جير لينس موڊ-لاڪنگ ليزر جي موڊ-لاڪنگ نظريي جو تجزيو ڪيو، موڊ-لاڪنگ آپريشن دوران گونج ڪندڙ ۾ موڊ جي تبديلين کي نقل ڪيو. ۽ مسلسل آپريشن، ۽ تصديق ڪئي وئي ته سخت ڊافرام تي گفا موڊ ريڊيس 7٪ کان وڌيڪ گھٽجي ويندي موڊ لاڪ ڪرڻ کان پوءِ.

تنهن کان پوءِ، ڊيزائن جي اصول جي رهنمائي ڪندي، تحقيقي ٽيم هڪ Kerr lens mode-locked resonator (FIG. 2) ٺاهيو ۽ ٺاهيو جيڪو 72-way پمپ ماڊيول (FIG.1) جي بنياد تي ٽيم پاران آزاد طور تي تيار ڪيو ويو، ۽ هڪ پلس ٿيل ليزر حاصل ڪيو. 11.78W جي سراسري طاقت سان پيداوار، 245 fs جي نبض جي چوٽي ۽ هڪ واحد نبض توانائي 0.14μJ 72 W پمپنگ وقت تي. ٻاھر نڪرندڙ نبض جي چوٽي ۽ intracavity موڊ جي تبديلي سموليشن نتيجن سان سٺي معاهدي ۾ آھن.

فگ. 2 ڪير لينس موڊ-لڪ ٿيل Yb جي گونج واري گفا جو اسڪيميٽڪ ڊراگرام: تجربي ۾ استعمال ٿيل YAG ويفر ليزر

ليزر جي آئوٽ پُٽ پاور کي بهتر ڪرڻ لاءِ، ريسرچ ٽيم فوڪس ڪرڻ واري آئيني جي وکر ريڊيس کي وڌايو، ۽ ڪير جي وچولي ٿلهي ۽ سيڪنڊ آرڊر ڊسپيسرشن کي ٺيڪ ڪيو. جڏهن پمپ پاور 94 W تي مقرر ڪئي وئي هئي، سراسري پيداوار جي طاقت 22.33 W تائين وڌي وئي هئي، ۽ نبض جي چوٽي هئي 394 fs ۽ واحد نبض توانائي 0.28 μJ هئي.

پيداوار جي طاقت کي وڌيڪ وڌائڻ لاءِ، ريسرچ ٽيم مرڪزي مقعر آئيني جي وکر واري ريڊيس کي وڌيڪ وڌائيندي، جڏهن ته گونج ڪندڙ کي گهٽ ويڪيوم بند ماحول ۾ رکي هوا جي خرابي ۽ هوا جي ڦهلاءَ جي اثر کي گهٽائڻ لاءِ.