మోడ్-లాక్ చేయబడిన షీట్ లేజర్, పవర్ హై ఎనర్జీ అల్ట్రాఫాస్ట్ లేజర్

అధిక శక్తి ఫెమ్టోసెకండ్లేజర్టెరాహెర్ట్జ్ జనరేషన్, అటోసెకండ్ పల్స్ జనరేషన్ మరియు ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ దువ్వెన వంటి శాస్త్రీయ పరిశోధన మరియు పారిశ్రామిక రంగాలలో గొప్ప అప్లికేషన్ విలువను కలిగి ఉంది.మోడ్-లాక్ చేయబడిన లేజర్‌లుసాంప్రదాయ బ్లాక్-గెయిన్ మీడియా ఆధారంగా అధిక శక్తి వద్ద థర్మల్ లెన్సింగ్ ప్రభావం పరిమితం చేయబడింది మరియు ప్రస్తుతం గరిష్ట అవుట్‌పుట్ శక్తి 20 W.

సన్నని షీట్ లేజర్ ప్రతిబింబించడానికి బహుళ-పాస్ పంప్ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తుందిపంపు కాంతిఅధిక సామర్థ్యం గల పంపు శోషణ కోసం 100 మైక్రాన్ల మందంతో షీట్ లాభం మాధ్యమానికి. బ్యాక్‌కూలింగ్ సాంకేతికతతో కూడిన అత్యంత సన్నని లాభం మాధ్యమం థర్మల్ లెన్స్ ప్రభావం మరియు నాన్ లీనియర్ ఎఫెక్ట్ యొక్క ప్రభావాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది మరియు అధిక పవర్ ఫెమ్టోసెకండ్ పల్స్ అవుట్‌పుట్‌ను సాధించగలదు.
కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాకింగ్ టెక్నాలజీతో కలిపి వేఫర్ ఓసిలేటర్‌లు ఫెమ్టోసెకండ్ క్రమంలో పల్స్ వెడల్పుతో అధిక సగటు పవర్ లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను పొందేందుకు ప్రధాన సాధనం.

అంజీర్. 1 (ఎ) 72 ఆప్టికల్ స్ట్రక్చర్ రేఖాచిత్రం మరియు (బి) పంప్ మాడ్యూల్ యొక్క భౌతిక రేఖాచిత్రం

చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ పరిశోధకుల బృందం స్వీయ-అభివృద్ధి చెందిన 72-వే పంప్ మాడ్యూల్ ఆధారంగా కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్ షీట్ లేజర్‌ను రూపొందించింది మరియు నిర్మించింది మరియు అత్యధిక సగటు శక్తి మరియు సింగిల్‌తో కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్ షీట్ లేజర్‌ను అభివృద్ధి చేసింది. చైనాలో పల్స్ శక్తి.
కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాకింగ్ సూత్రం మరియు ABCD మ్యాట్రిక్స్ యొక్క పునరావృత గణన ఆధారంగా, పరిశోధనా బృందం మొదట సన్నని ప్లేట్ కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాకింగ్ లేజర్ యొక్క మోడ్-లాకింగ్ సిద్ధాంతాన్ని విశ్లేషించింది, మోడ్-లాకింగ్ ఆపరేషన్ సమయంలో రెసొనేటర్‌లో మోడ్ మార్పులను అనుకరించింది. మరియు నిరంతర ఆపరేషన్, మరియు హార్డ్ డయాఫ్రాగమ్ వద్ద కేవిటీ మోడ్ వ్యాసార్థం మోడ్-లాకింగ్ తర్వాత 7% కంటే ఎక్కువ తగ్గుతుందని నిర్ధారించబడింది.

తదనంతరం, డిజైన్ సూత్రం ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడి, బృందం స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చేసిన 72-వే పంప్ మాడ్యూల్ (FIG.1) ఆధారంగా ఒక కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్ రెసొనేటర్ (FIG. 2)ని రూపొందించి, పరిశోధనా బృందం రూపొందించింది మరియు పల్సెడ్ లేజర్‌ను పొందింది. 11.78W సగటు శక్తితో అవుట్‌పుట్, 245 fs పల్స్ వెడల్పు మరియు 72 W పంపింగ్ సమయంలో 0.14μJ యొక్క సింగిల్ పల్స్ శక్తి. అవుట్‌పుట్ పల్స్ యొక్క వెడల్పు మరియు ఇంట్రాకావిటీ మోడ్ యొక్క వైవిధ్యం అనుకరణ ఫలితాలతో మంచి ఒప్పందంలో ఉన్నాయి.

అంజీర్. 2 ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్ చేయబడిన Yb:YAG వేఫర్ లేజర్ యొక్క ప్రతిధ్వని కుహరం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం

లేజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ శక్తిని మెరుగుపరచడానికి, పరిశోధనా బృందం ఫోకస్ చేసే అద్దం యొక్క వక్రత వ్యాసార్థాన్ని పెంచింది మరియు కెర్ మీడియం మందం మరియు రెండవ-ఆర్డర్ వ్యాప్తిని చక్కగా ట్యూన్ చేసింది. పంప్ పవర్‌ను 94 Wకి సెట్ చేసినప్పుడు, సగటు అవుట్‌పుట్ పవర్ 22.33 Wకి పెరిగింది మరియు పల్స్ వెడల్పు 394 fs మరియు సింగిల్ పల్స్ ఎనర్జీ 0.28 μJ.

అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను మరింత పెంచడానికి, రీసెర్చ్ టీమ్ ఫోకస్డ్ పుటాకార అద్దం జత యొక్క వంపు వ్యాసార్థాన్ని మరింత పెంచుతుంది, అదే సమయంలో రెసొనేటర్‌ను తక్కువ వాక్యూమ్ క్లోజ్డ్ ఎన్విరాన్‌మెంట్‌లో ఉంచడం ద్వారా వాయు భంగం మరియు గాలి వ్యాప్తి ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది.