เลเซอร์แผ่นโหมดล็อค

femtosecond พลังงานสูงเลเซอร์มีค่าการใช้งานที่ยอดเยี่ยมในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และสาขาอุตสาหกรรมเช่นการสร้าง Terahertz การสร้างพัลส์ Attosecond และหวีความถี่แสงเลเซอร์ mod-lockedจากสื่อบล็อกที่ได้รับแบบดั้งเดิมถูก จำกัด ด้วยเอฟเฟกต์เลนส์ความร้อนที่พลังงานสูงและปัจจุบันกำลังขับสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 20 วัตต์

เลเซอร์แผ่นบางใช้โครงสร้างปั๊มหลายผ่านเพื่อสะท้อนไฟปั๊มไปที่แผ่นจะได้รับสื่อที่มีความหนา 100 ไมครอนสำหรับการดูดซับปั๊มประสิทธิภาพสูง ตัวกลางที่ได้รับบางมากรวมกับเทคโนโลยี backcooling ช่วยลดอิทธิพลของเอฟเฟกต์เลนส์ความร้อนและเอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้นและสามารถบรรลุพัลส์ที่มีกำลังไฟ Femtosecond ที่สูงขึ้น
เวเฟอร์ออสซิลเลเตอร์รวมกับเทคโนโลยีการล็อคโหมดเลนส์เคอร์เป็นวิธีหลักในการรับเอาต์พุตเลเซอร์พลังงานเฉลี่ยสูงพร้อมความกว้างพัลส์ตามลำดับของ femtosecond

มะเดื่อ. 1 (a) 72 ไดอะแกรมโครงสร้างแสงและ (b) ไดอะแกรมทางกายภาพของโมดูลปั๊ม

ทีมนักวิจัยจาก Chinese Academy of Sciences ได้รับการออกแบบและสร้างเลเซอร์แผ่นล็อคเลนส์ Kerr โดยใช้โมดูลปั๊ม 72 ทางที่พัฒนาขึ้นเองและพัฒนาเลเซอร์แผ่นเลนเลนส์ Kerr ด้วยพลังงานเฉลี่ยสูงสุดและพลังงานชีพจรเดียวในประเทศจีน
ขึ้นอยู่กับหลักการของการล็อคโหมดเลนส์เคอร์และการคำนวณซ้ำของเมทริกซ์ ABCD ทีมวิจัยได้วิเคราะห์ทฤษฎีการล็อคโหมดของแผ่นบาง ๆ เคอร์เคอร์เลเซอร์ที่ล็อคโหมดเลนส์จำลองการเปลี่ยนแปลงโหมดใน resonator ในระหว่างการทำงานของโหมดล็อคและการทำงานอย่างต่อเนื่อง

ต่อจากนั้นนำโดยหลักการออกแบบทีมวิจัยได้ออกแบบและสร้าง Resonator ที่ล็อคโหมดเลนส์ Kerr (รูปที่ 2) ตามโมดูลปั๊ม 72-way (รูปที่ 1) พัฒนาอย่างอิสระโดยทีมงานและได้รับพลังงานเลเซอร์โดยเฉลี่ยที่ 11.78W ความกว้างของพัลส์เอาท์พุทและการเปลี่ยนแปลงของโหมด intracavity นั้นเป็นข้อตกลงที่ดีกับผลการจำลอง

มะเดื่อ. 2 แผนผังไดอะแกรมของโพรงเรโซแนนท์ของเคอร์เลนส์ที่ล็อคโหมด YB: YAG เวเฟอร์เลเซอร์ที่ใช้ในการทดลอง

เพื่อปรับปรุงพลังการส่งออกของเลเซอร์ทีมวิจัยได้เพิ่มรัศมีความโค้งของกระจกโฟกัสและปรับความหนาของ Kerr Medium และการกระจายตัวครั้งที่สอง เมื่อกำลังปั๊มถูกตั้งค่าเป็น 94 W กำลังเอาต์พุตเฉลี่ยเพิ่มขึ้นเป็น 22.33 W และความกว้างของพัลส์คือ 394 FS และพลังงานพัลส์เดี่ยวคือ 0.28 μJ

เพื่อเพิ่มกำลังการส่งออกทีมวิจัยจะเพิ่มรัศมีความโค้งของคู่กระจกเว้าที่มุ่งเน้นในขณะที่วาง resonator ในสภาพแวดล้อมที่ปิดสุญญากาศต่ำเพื่อลดอิทธิพลของการรบกวนทางอากาศและการกระจายอากาศ