Lejżer tal-folja msakkra bil-modalità, lejżer ultraveloċi b'enerġija għolja

Femtosekond ta' qawwa għoljalejżergħandu valur ta' applikazzjoni kbir fir-riċerka xjentifika u f'oqsma industrijali bħall-ġenerazzjoni tat-terahertz, il-ġenerazzjoni tal-impulsi tal-attosekondi u l-moxt tal-frekwenza ottika.Lejżers imsakkra bil-modIbbażati fuq mezzi tradizzjonali ta' qligħ ta' blokk huma limitati mill-effett ta' lenti termali f'qawwa għolja, u bħalissa l-qawwa massima tal-ħruġ hija ta' madwar 20 W.

Lejżer b'folja rqiqa juża struttura ta' pompa b'ħafna passi biex jirrifletti l-dawl tal-pompamal-mezz ta' qligħ tal-folja bi ħxuna ta' 100 mikron għal assorbiment tal-pompa b'effiċjenza għolja. Il-mezz ta' qligħ irqiq ħafna flimkien mat-teknoloġija ta' backcooling inaqqas ħafna l-influwenza tal-effett tal-lenti termali u l-effett mhux lineari, u jista' jikseb output ta' impuls femtosekond ta' qawwa ogħla.
L-oxxillaturi tal-wejfer flimkien mat-teknoloġija tal-illokkjar tal-modalità tal-lenti Kerr huma l-mezzi ewlenin biex jinkiseb output tal-lejżer ta' qawwa medja għolja b'wisa' tal-polz fl-ordni ta' femtosekondi.

FIG. 1 (a) dijagramma tal-istruttura ottika 72 u (b) dijagramma fiżika tal-modulu tal-pompa

Tim ta' riċerkaturi mill-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi ddisinjaw u bnew laser tal-folja msakkra bil-modalità tal-lenti Kerr ibbażat fuq il-modulu tal-pompa ta' 72-il mod żviluppat minnhom infushom, u żviluppaw laser tal-folja msakkra bil-modalità tal-lenti Kerr bl-ogħla qawwa medja u enerġija ta' impuls wieħed fiċ-Ċina.
Abbażi tal-prinċipju tal-illokkjar tal-modalità tal-lenti Kerr u l-kalkolu iterattiv tal-matriċi ABCD, it-tim tar-riċerka l-ewwel analizza t-teorija tal-illokkjar tal-modalità tal-lejżer tal-illokkjar tal-lenti Kerr tal-pjanċa rqiqa, simula l-bidliet fil-modalità fir-reżonatur waqt l-operazzjoni tal-illokkjar tal-modalità u l-operazzjoni kontinwa, u kkonferma li r-raġġ tal-modalità tal-kavità fid-dijaframma iebsa se jitnaqqas b'aktar minn 7% wara l-illokkjar tal-modalità.

Sussegwentement, iggwidat mill-prinċipju tad-disinn, it-tim tar-riċerka ddisinja u bena reżonatur Kerr lens mode-locked (FIG. 2) ibbażat fuq il-modulu tal-pompa ta' 72-il mod (FIG.1) żviluppat b'mod indipendenti mit-tim, u kiseb output tal-lejżer pulsat b'qawwa medja ta' 11.78W, wisa' tal-impuls ta' 245 fs u enerġija ta' impuls wieħed ta' 0.14μJ f'ħin ta' ppumpjar ta' 72 W. Il-wisa' tal-impuls tal-output u l-varjazzjoni tal-modalità intrakavità huma fi qbil tajjeb mar-riżultati tas-simulazzjoni.

FIG. 2 Dijagramma skematika tal-kavità reżonanti tal-lejżer tal-wejfer Yb:YAG bil-modalità msakkra tal-lenti Kerr użat fl-esperiment

Sabiex titjieb il-qawwa tal-ħruġ tal-lejżer, it-tim tar-riċerka żied ir-raġġ tal-kurvatura tal-mera tal-iffukar, u rfina l-ħxuna tal-mezz Kerr u d-dispersjoni tat-tieni ordni. Meta l-qawwa tal-pompa ġiet issettjata għal 94 W, il-qawwa medja tal-ħruġ żdiedet għal 22.33 W, u l-wisa' tal-polz kienet ta' 394 fs u l-enerġija tal-polz wieħed kienet ta' 0.28 μJ.

Biex tiżdied aktar il-qawwa tal-ħruġ, it-tim tar-riċerka se jżid aktar ir-raġġ tal-kurvatura tal-par ta' mirja konkavi ffukati, filwaqt li jqiegħed ir-reżonatur f'ambjent magħluq b'vakwu baxx biex inaqqas l-influwenza tad-disturb tal-arja u t-tixrid tal-arja.