Teknoloġija tal-laser wejfer ultraveloċi ta 'prestazzjoni għolja

Wejfer ultraveloċi ta 'prestazzjoni għoljateknoloġija tal-laser
Qawwa għoljalejżers ultraveloċijintużaw ħafna fil-manifattura avvanzata, informazzjoni, mikroelettronika, bijomediċina, difiża nazzjonali u oqsma militari, u r-riċerka xjentifika rilevanti hija vitali biex tippromwovi l-innovazzjoni xjentifika u teknoloġika nazzjonali u l-iżvilupp ta 'kwalità għolja. Porzjon irqiqsistema tal-laserbil-vantaġġi tagħha ta 'qawwa medja għolja, enerġija tal-polz kbir u kwalità tar-raġġ eċċellenti għandha domanda kbira fil-fiżika ta' attosecond, ipproċessar ta 'materjal u oqsma oħra xjentifiċi u industrijali, u kienet imħassba b'mod wiesa' minn pajjiżi madwar id-dinja.
Riċentement, tim ta 'riċerka fiċ-Ċina uża modulu tal-wejfer żviluppat innifsu u teknoloġija ta' amplifikazzjoni riġenerattiva biex jikseb wejfer ta 'prestazzjoni għolja (stabbiltà għolja, qawwa għolja, kwalità ta' raġġ għoli, effiċjenza għolja) ultra-veloċilaseroutput. Permezz tad-disinn tal-kavità tal-amplifikatur tar-riġenerazzjoni u l-kontroll tat-temperatura tal-wiċċ u l-istabbiltà mekkanika tal-kristall tad-diska fil-kavità, tinkiseb il-ħruġ tal-laser ta 'enerġija ta' polz wieħed> 300 μJ, wisa 'tal-polz <7 ps, qawwa medja> 150 W. , u l-ogħla effiċjenza ta 'konverżjoni tad-dawl għal dawl tista' tilħaq 61%, li hija wkoll l-ogħla effiċjenza ta 'konverżjoni ottika rrappurtata s'issa. Il-fattur tal-kwalità tar-raġġ M2<1.06@150W, 8h stabbiltà RMS<0.33%, din il-kisba timmarka progress importanti fil-laser ultrafast wejfer ta 'prestazzjoni għolja, li se jipprovdi aktar possibbiltajiet għal applikazzjonijiet tal-laser ultrafast ta' qawwa għolja.

Frekwenza għolja ta 'ripetizzjoni, sistema ta' amplifikazzjoni ta 'riġenerazzjoni ta' wejfer ta 'qawwa għolja
L-istruttura tal-amplifikatur tal-laser tal-wejfer hija murija fil-Figura 1. Tinkludi sors ta 'żerriegħa tal-fibra, ras tal-laser rqiqa u kavità tal-amplifikatur riġenerattiv. Bħala s-sors taż-żerriegħa intuża oxxillatur tal-fibra drogat bl-itterbju b'qawwa medja ta '15 mW, wavelength ċentrali ta' 1030 nm, wisa 'tal-polz ta' 7.1 ps u rata ta 'ripetizzjoni ta' 30 MHz. Ir-ras tal-laser tal-wejfer tuża kristall Yb: YAG magħmul mid-dar b'dijametru ta '8.8 mm u ħxuna ta' 150 µm u sistema ta 'ppumpjar ta' 48 stroke. Is-sors tal-pompa juża linja zero-phonon LD b'tul ta 'mewġ tal-lock ta' 969 nm, li jnaqqas id-difett quantum għal 5.8%. L-istruttura unika tat-tkessiħ tista 'effettivament tkessaħ il-kristall tal-wejfer u tiżgura l-istabbiltà tal-kavità tar-riġenerazzjoni. Il-kavità ta 'amplifikazzjoni riġenerattiva tikkonsisti f'ċelloli Pockels (PC), Polarizzaturi tal-Film Irqiq (TFP), Plates Quarter-Wave (QWP) u resonatur ta' stabbiltà għolja. L-iżolaturi jintużaw biex jipprevjenu dawl amplifikat milli jagħmel ħsara lis-sors taż-żerriegħa b'lura. Struttura iżolatur li tikkonsisti minn TFP1, Rotator u Half-Wave Plates (HWP) tintuża biex tiżola żrieragħ tal-input u impulsi amplifikati. Il-polz taż-żerriegħa jidħol fil-kamra tal-amplifikazzjoni tar-riġenerazzjoni permezz tat-TFP2. Il-kristalli tal-metaborat tal-barju (BBO), il-PC, u l-QWP jingħaqdu biex jiffurmaw swiċċ ottiku li japplika vultaġġ għoli perjodikament lill-PC biex jaqbad b'mod selettiv il-polz taż-żerriegħa u jippropagah 'il quddiem u lura fil-kavità. Il-polz mixtieq joxxilla fil-kavità u jiġi amplifikat b'mod effettiv matul il-propagazzjoni tal-vjaġġ bir-ritorn billi jaġġusta b'mod fin il-perjodu ta 'kompressjoni tal-kaxxa.
L-amplifikatur tar-riġenerazzjoni tal-wejfer juri prestazzjoni tajba tal-produzzjoni u se jkollu rwol importanti f'oqsma ta 'manifattura high-end bħal litografija ultravjola estrema, sors ta' pompa attosecond, elettronika 3C, u vetturi tal-enerġija ġodda. Fl-istess ħin, it-teknoloġija tal-laser tal-wejfer hija mistennija li tiġi applikata għal super-qawwa kbiraapparati tal-laser, li jipprovdi mezz sperimentali ġdid għall-formazzjoni u s-sejbien fin ta 'materja fuq l-iskala spazjali nanoskala u l-iskala tal-ħin femtosecond. Bil-għan li jaqdi l-ħtiġijiet ewlenin tal-pajjiż, it-tim tal-proġett se jkompli jiffoka fuq l-innovazzjoni tat-teknoloġija tal-lejżer, ikompli jkisser permezz tal-preparazzjoni ta 'kristalli strateġiċi tal-laser ta' qawwa għolja, u jtejjeb b'mod effettiv il-kapaċità ta 'riċerka u żvilupp indipendenti ta' apparati tal-lejżer f' l-oqsma ta 'informazzjoni, enerġija, tagħmir high-end eċċ.