Teknoloġija tal-lejżer tal-wejfer ultraveloċi ta' prestazzjoni għolja

Wejfer ultraveloċi ta' prestazzjoni għoljateknoloġija tal-lejżer
Qawwa għoljalejżers ultraveloċijintużaw ħafna fil-manifattura avvanzata, l-informazzjoni, il-mikroelettronika, il-bijomediċina, id-difiża nazzjonali u l-oqsma militari, u r-riċerka xjentifika rilevanti hija vitali biex tippromwovi l-innovazzjoni xjentifika u teknoloġika nazzjonali u l-iżvilupp ta' kwalità għolja. Xorb irqiqsistema tal-lejżerBil-vantaġġi tagħha ta' qawwa medja għolja, enerġija tal-polz kbira u kwalità eċċellenti tar-raġġ għandha domanda kbira fil-fiżika tal-attosekondi, l-ipproċessar tal-materjali u oqsma xjentifiċi u industrijali oħra, u kienet imħassba ħafna minn pajjiżi madwar id-dinja kollha.
Riċentement, tim ta' riċerka fiċ-Ċina uża modulu tal-wejfer żviluppat minnhom stess u teknoloġija ta' amplifikazzjoni riġenerattiva biex jikseb wejfer ultra-veloċi ta' prestazzjoni għolja (stabbiltà għolja, qawwa għolja, kwalità għolja tar-raġġ, effiċjenza għolja).lejżeroutput. 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, jinkiseb output tal-lejżer ta' enerġija ta' impuls wieħed >300 μJ, wisa' tal-impuls <7 ps, qawwa medja >150 W, u l-ogħla effiċjenza ta' konverżjoni minn dawl għal dawl tista' tilħaq il-61%, li hija wkoll l-ogħla effiċjenza ta' konverżjoni ottika rrappurtata s'issa. Il-fattur tal-kwalità tar-raġġ M2<1.06@150W, stabbiltà ta' 8 sigħat RMS<0.33%, dan il-kisba timmarka progress importanti fil-lejżer tal-wejfer ultraveloċi ta' prestazzjoni għolja, li se jipprovdi aktar possibbiltajiet għal applikazzjonijiet tal-lejżer ultraveloċi ta' qawwa għolja.

Frekwenza għolja ta' ripetizzjoni, sistema ta' amplifikazzjoni tar-riġenerazzjoni tal-wejfer ta' qawwa għolja
L-istruttura tal-amplifikatur tal-lejżer tal-wejfer hija murija fil-Figura 1. Tinkludi sors ta' żerriegħa tal-fibra, ras tal-lejżer b'forma rqiqa u kavità tal-amplifikatur riġenerattiv. Oxxillatur tal-fibra ddoppjat 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 intuża bħala s-sors taż-żerriegħa. Ir-ras tal-lejżer tal-wejfer tuża kristall Yb:YAG magħmul id-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 LD b'fononi żero b'wavelength ta' lock ta' 969 nm, li tnaqqas id-difett kwantiku għal 5.8%. L-istruttura unika tat-tkessiħ tista' tkessaħ il-kristall tal-wejfer b'mod effettiv u tiżgura l-istabbiltà tal-kavità tar-riġenerazzjoni. Il-kavità tal-amplifikazzjoni riġenerattiva tikkonsisti minn ċelloli Pockels (PC), Polarizzaturi ta' Film Irqiq (TFP), Pjanċi ta' Kwart ta' Mewġa (QWP) u reżonatur ta' stabbiltà għolja. L-iżolaturi jintużaw biex jipprevjenu li d-dawl amplifikat jagħmel ħsara b'lura lis-sors taż-żerriegħa. Struttura ta' iżolatur li tikkonsisti minn TFP1, Rotator u Pjanċi ta' Nofs Mewġa (HWP) tintuża biex tiżola ż-żerriegħa tad-dħul u l-impulsi amplifikati. L-impuls taż-żerriegħa jidħol fil-kamra tal-amplifikazzjoni tar-riġenerazzjoni permezz ta' TFP2. Kristalli tal-metaborat tal-barju (BBO), PC, u QWP jingħaqdu biex jiffurmaw swiċċ ottiku li japplika vultaġġ għoli perjodikament lill-PC biex jaqbad b'mod selettiv l-impuls taż-żerriegħa u jippropagah 'il quddiem u lura fil-kavità. L-impuls mixtieq joxxilla fil-kavità u jiġi amplifikat b'mod effettiv matul il-propagazzjoni bir-ritorn billi jiġi aġġustat fin il-perjodu ta' kompressjoni tal-kaxxa.
L-amplifikatur tar-riġenerazzjoni tal-wejfer juri prestazzjoni tajba tal-ħruġ u se jkollu rwol importanti f'oqsma tal-manifattura ta' kwalità għolja bħal-litografija ultravjola estrema, is-sors tal-pompa tal-attosekondi, l-elettronika 3C, u l-vetturi tal-enerġija ġdida. Fl-istess ħin, it-teknoloġija tal-lejżer tal-wejfer hija mistennija li tiġi applikata għal super-qawwija kbar.apparati tal-lejżer, li jipprovdi mezz sperimentali ġdid għall-formazzjoni u d-detezzjoni fina tal-materja fuq l-iskala spazjali nanoskala u l-iskala ta' żmien femtosekondi. Bil-għan li jservi l-bżonnijiet ewlenin tal-pajjiż, it-tim tal-proġett se jkompli jiffoka fuq l-innovazzjoni tat-teknoloġija tal-lejżer, ikompli jiżviluppa t-tħejjija ta' kristalli tal-lejżer strateġiċi ta' qawwa għolja, u jtejjeb b'mod effettiv il-kapaċità indipendenti ta' riċerka u żvilupp ta' apparati tal-lejżer fl-oqsma tal-informazzjoni, l-enerġija, it-tagħmir high-end u l-bqija.