Wafer ultraveloce ad alte prestazionitecnologia laser
Alta potenzalaser ultrafastsono ampiamente utilizzati nella produzione avanzata, informazioni, microelettronica, biomedicina, difesa nazionale e campi militari e la ricerca scientifica pertinente è fondamentale per promuovere l'innovazione scientifica e tecnologica nazionale e lo sviluppo di alta qualità. SottileSistema laserCon i suoi vantaggi dell'alta potenza media, l'energia di grande impulso e l'eccellente qualità del raggio hanno una grande domanda di fisica Attosecondi, trasformazione dei materiali e altri campi scientifici e industriali ed è stato ampiamente preoccupato da paesi di tutto il mondo.
Recentemente, un team di ricerca in Cina ha utilizzato modulo di wafer auto-sviluppato e tecnologia di amplificazione rigenerativa per ottenere wafer ultra-veloce ad alte prestazioni (alta stabilità, alta potenza, alta qualità del raggio, alta efficienza)laserproduzione. Attraverso la progettazione della cavità dell'amplificatore di rigenerazione e il controllo della temperatura superficiale e della stabilità meccanica del cristallo del disco nella cavità, l'uscita laser dell'energia a impulso singolo> 300 μJ, la larghezza dell'impulso <7 ps, la potenza media> 150 W è raggiunta e la più alta efficienza di conversione della luce può raggiungere il 61%, che è anche la più alta efficienza di conversione a più ottica. Il fattore di qualità del raggio M2 <1.06@150W, 8H di stabilità RMS <0,33%, questo risultato segna un importante progresso nel laser a wafer ultrafast ad alte prestazioni, che fornirà maggiori possibilità per applicazioni laser ultravelfast ad alta potenza.
Frequenza di ripetizione elevata, sistema di amplificazione della rigenerazione del wafer ad alta potenza
La struttura dell'amplificatore laser wafer è mostrata nella Figura 1. Include una fonte di semi di fibra, una sottile testa laser a fetta e una cavità dell'amplificatore rigenerativo. Un oscillatore in fibra drogato a itterbio con una potenza media di 15 MW, una lunghezza d'onda centrale di 1030 nm, è stata utilizzata una larghezza dell'impulso di 7,1 ps e una velocità di ripetizione di 30 MHz. La testa laser wafer utilizza un cristallo YB: YAG fatto in casa con un diametro di 8,8 mm e uno spessore di 150 µm e un sistema di pompaggio da 48 colpi. La sorgente della pompa utilizza una linea zero-phonon LD con una lunghezza d'onda di blocco di 969 nm, che riduce il difetto quantico al 5,8%. La struttura di raffreddamento unica può effettivamente raffreddare il cristallo del wafer e garantire la stabilità della cavità di rigenerazione. La cavità di amplificazione rigenerativa è costituita da celle di Pockels (PC), polarizzatori a film sottile (TFP), piastre a un quarto di onda (QWP) e un risonatore ad alta stabilità. Gli isolatori vengono utilizzati per impedire alla luce amplificata di danneggiare inversa la fonte di semi. Una struttura di isolatore costituita da TFP1, rotator e piastre a mezza onda (HWP) viene utilizzata per isolare i semi di ingresso e gli impulsi amplificati. L'impulso di semi entra nella camera di amplificazione della rigenerazione tramite TFP2. I cristalli, PC e QWP di Barium Metaborate (BBO) si combinano per formare un interruttore ottico che applica una tensione periodicamente elevata al PC per catturare selettivamente l'impulso di semi e propagarlo avanti e indietro nella cavità. L'oscillato di impulsi desiderato nella cavità e viene amplificato efficacemente durante la propagazione di andata e ritorno regolando finemente il periodo di compressione della scatola.
L'amplificatore di rigenerazione del wafer mostra buone prestazioni di produzione e svolgerà un ruolo importante nei campi di produzione di fascia alta come la litografia ultravioletta estrema, la sorgente di pompaggio Attosecondi, l'elettronica 3C e nuovi veicoli energetici. Allo stesso tempo, la tecnologia laser wafer dovrebbe essere applicata a grandi super potenzadispositivi laser, fornendo un nuovo mezzo sperimentale per la formazione e il rilevamento fine della materia sulla scala dello spazio su nanoscala e sulla scala temporale del femtosecondo. Con l'obiettivo di soddisfare le principali esigenze del paese, il team di progetto continuerà a concentrarsi sull'innovazione tecnologica laser, sfondi ulteriormente la preparazione di cristalli laser ad alta potenza strategici e migliorerà efficacemente la capacità di ricerca e sviluppo indipendente dei dispositivi laser nei settori delle informazioni, dell'energia, delle attrezzature di fascia alta e così via.
Tempo post: maggio-28-2024