Высокая магутнасць фемтасекундылазермае вялікае прымяненне ў навуковых даследаваннях і прамысловых галінах, такіх як генерацыя тэрагерцавых частот, генерацыя атасекундных імпульсаў і аптычны грэбень частоты.Лазеры з блакаваннем модаўзаснаваныя на традыцыйных носьбітах з блокавым узмацненнем, абмежаваныя эфектам цеплавой лінзы пры высокай магутнасці, і ў цяперашні час максімальная выхадная магутнасць складае каля 20 Вт.
Тонкаліставы лазер выкарыстоўвае структуру шматпраходнай помпы для адлюстраванняпомпа святлода асяроддзя ўзмацнення ліста таўшчынёй 100 мікрон для высокаэфектыўнага паглынання помпай. Надзвычай тонкае асяроддзе ўзмацнення ў спалучэнні з тэхналогіяй зваротнага астуджэння значна памяншае ўплыў эфекту цеплавой лінзы і нелінейнага эфекту і дазваляе дасягнуць больш высокай магутнасці фемтасекунднага імпульсу.
Вафельныя асцылятары ў спалучэнні з тэхналогіяй блакіроўкі мод лінзаў Кера з'яўляюцца асноўным сродкам для атрымання высокай сярэдняй магутнасці выхаднога лазера з шырынёй імпульсу парадку фемтасекунды.
ФІГ. 1 (а) схема аптычнай структуры 72 і (б) фізічная схема модуля помпы
Каманда даследчыкаў з Акадэміі навук Кітая распрацавала і пабудавала ліставы лазер з лінзай Кера з сінхранізаванай модай на аснове 72-канальнага модуля накачкі ўласнай распрацоўкі і распрацавала ліставы лазер з лінзай Кера з сінхранізаванай модай з самай высокай сярэдняй магутнасцю і адзінкавым імпульснай энергіі ў Кітаі.
Грунтуючыся на прынцыпе блакіроўкі мод лінзы Кера і ітэрацыйнага разліку матрыцы ABCD, даследчая група ўпершыню прааналізавала тэорыю блакіроўкі мод лазера з тонкай пласцінай лінзы Кера і змадэлявала змены рэжыму ў рэзанатары падчас аперацыі блакіроўкі мод. і бесперапыннай працы, і пацвердзіў, што радыус рэжыму рэзананта на цвёрдай дыяфрагме будзе паменшаны больш чым на 7% пасля блакіроўкі рэжыму.
У далейшым, кіруючыся прынцыпам распрацоўкі, даследчая група распрацавала і пабудавала рэзанатар з сінхранізаванай модай лінзы Кера (МАЛ. 2) на аснове 72-канальнага модуля накачкі (МАЛ. 1), незалежна распрацаванага групай, і атрымала імпульсны лазер выхад з сярэдняй магутнасцю 11,78 Вт, працягласцю імпульсу 245 фс і энергіяй аднаго імпульсу 0,14 мкДж пры часе накачкі 72 Вт. Шырыня выхаднога імпульсу і змяненне ўнутрырэзанатарнай моды добра ўзгадняюцца з вынікамі мадэлявання.
ФІГ. 2. Прынцыповая дыяграма рэзананснай паражніны Yb:YAG-лазера на пласцінах з лінзай Кера, які выкарыстоўваецца ў эксперыменце.
Для таго, каб палепшыць выхадную магутнасць лазера, даследчая група павялічыла радыус крывізны факусуючага люстэрка і адрэгулявала сярэднюю таўшчыню Кера і дысперсію другога парадку. Калі магутнасць накачкі была ўстаноўлена на 94 Вт, сярэдняя выхадная магутнасць была павялічана да 22,33 Вт, а працягласць імпульсу была 394 фс, а энергія аднаго імпульсу - 0,28 мкДж.
Для далейшага павелічэння выхадной магутнасці даследчая група будзе дадаткова павялічваць радыус крывізны сфакусаванай пары ўвагнутых люстэркаў, адначасова размяшчаючы рэзанатар у замкнёным асяроддзі з нізкім вакуумам, каб паменшыць уплыў узрушэнняў і рассейвання паветра.
Час публікацыі: 15 жніўня 2023 г