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

అధిక శక్తి ఫెమ్టోసెకండ్లేజర్శాస్త్రీయ పరిశోధన మరియు టెరాహెర్ట్జ్ తరం, అటోసెకండ్ పల్స్ తరం మరియు ఆప్టికల్ ఫ్రీక్వెన్సీ దువ్వెన వంటి పారిశ్రామిక రంగాలలో గొప్ప అనువర్తన విలువను కలిగి ఉంది.మోడ్-లాక్ లేజర్స్సాంప్రదాయ బ్లాక్-గెయిన్ మీడియా ఆధారంగా అధిక శక్తి వద్ద థర్మల్ లెన్సింగ్ ప్రభావం ద్వారా పరిమితం చేయబడింది మరియు ప్రస్తుతం గరిష్ట అవుట్పుట్ శక్తి 20 W.

సన్నని షీట్ లేజర్ ప్రతిబింబించడానికి మల్టీ-పాస్ పంప్ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తుందిపంప్ లైట్అధిక సామర్థ్యం గల పంప్ శోషణ కోసం 100 మైక్రాన్ల మందంతో షీట్ లాభం మాధ్యమం. బ్యాక్‌కూలింగ్ టెక్నాలజీతో కలిపి చాలా సన్నని లాభం మాధ్యమం థర్మల్ లెన్స్ ప్రభావం మరియు నాన్ లీనియర్ ప్రభావం యొక్క ప్రభావాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది మరియు అధిక శక్తి ఫెమ్టోసెకండ్ పల్స్ ఉత్పత్తిని సాధించగలదు.
కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాకింగ్ టెక్నాలజీతో కలిపి పొర ఓసిలేటర్లు ఫెమ్టోసెకండ్ క్రమంలో పల్స్ వెడల్పుతో అధిక సగటు పవర్ లేజర్ ఉత్పత్తిని పొందటానికి ప్రధాన సాధనం.

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

చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ నుండి పరిశోధకుల బృందం స్వీయ-అభివృద్ధి చెందిన 72-మార్గం పంప్ మాడ్యూల్ ఆధారంగా కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్డ్ షీట్ లేజర్‌ను రూపొందించింది మరియు నిర్మించింది మరియు చైనాలో అత్యధిక సగటు శక్తి మరియు సింగిల్ పల్స్ ఎనర్జీతో కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్డ్ షీట్ లేజర్‌ను అభివృద్ధి చేసింది.
కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాకింగ్ మరియు ABCD మ్యాట్రిక్స్ యొక్క పునరుక్తి గణన యొక్క సూత్రం ఆధారంగా, పరిశోధనా బృందం మొదట సన్నని ప్లేట్ కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాకింగ్ లేజర్ యొక్క మోడ్-లాకింగ్ సిద్ధాంతాన్ని విశ్లేషించింది, మోడ్-లాకింగ్ ఆపరేషన్ మరియు నిరంతర ఆపరేషన్ సమయంలో ప్రతిధ్వనిలో మోడ్ మార్పులను అనుకరించారు, మరియు హార్డ్ డయాఫ్రాగ్మ్ వద్ద కావిటీ మోడ్ రేడియస్ మరింత తక్కువ-తాకినట్లు ధృవీకరించింది.

తదనంతరం, డిజైన్ సూత్రం ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడిన, పరిశోధనా బృందం 72-మార్గం పంప్ మాడ్యూల్ (Fig.1) ఆధారంగా కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్డ్ రెసొనేటర్ (Fig. 2) ను రూపొందించింది మరియు నిర్మించింది, బృందం స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చేయబడింది, మరియు 245 FS మరియు ఒక పల్సే యొక్క పల్స్ వెడల్పు యొక్క సగటు శక్తితో పల్స్‌డ్ లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను పొందింది. అవుట్పుట్ పల్స్ యొక్క వెడల్పు మరియు ఇంట్రాకావిటీ మోడ్ యొక్క వైవిధ్యం అనుకరణ ఫలితాలతో మంచి ఒప్పందంలో ఉన్నాయి.

Fig. కెర్ లెన్స్ మోడ్-లాక్డ్ YB యొక్క ప్రతిధ్వని కుహరం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం: ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన YAG పొర లేజర్

లేజర్ యొక్క అవుట్పుట్ శక్తిని మెరుగుపరచడానికి, పరిశోధనా బృందం ఫోకస్ చేసే అద్దం యొక్క వక్రత వ్యాసార్థాన్ని పెంచింది మరియు కెర్ మీడియం మందం మరియు రెండవ-ఆర్డర్ చెదరగొట్టడాన్ని చక్కగా ట్యూన్ చేసింది. పంప్ శక్తిని 94 W కు సెట్ చేసినప్పుడు, సగటు ఉత్పత్తి శక్తిని 22.33 W కి పెంచారు, మరియు పల్స్ వెడల్పు 394 FS మరియు సింగిల్ పల్స్ శక్తి 0.28 μJ.

అవుట్పుట్ శక్తిని మరింత పెంచడానికి, పరిశోధనా బృందం కేంద్రీకృత పుటాకార అద్దం జత యొక్క వక్ర వ్యాసార్థాన్ని మరింత పెంచుతుంది, అదే సమయంలో గాలి భంగం మరియు వాయు వ్యాప్తి ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి ప్రతిధ్వనిని తక్కువ వాక్యూమ్ క్లోజ్డ్ వాతావరణంలో ఉంచుతుంది.