펨토초 고전력원자 램프Terahertz Generation, Attosecond Pulse Generation 및 Optical Frequency Comb과 같은 과학 연구 및 산업 분야에서는 적용 가치가 높습니다.모드 잠금 레이저전통적인 블록 이득 매체를 기반으로 한 열 렌즈 효과에 의해 제한되어 있으며, 현재 최대 출력 전력은 약 20W입니다.
얇은 시트 레이저는 멀티 패스 펌프 구조를 사용하여펌프 라이트고효율 펌프 흡수를 위해 100 미크론의 두께를 갖는 시트 게인 매체. 백 쿨링 기술과 결합 된 매우 얇은 게인 매체는 열 렌즈 효과 및 비선형 효과의 영향을 크게 줄이고 더 높은 전력 펨토초 펄스 출력을 달성 할 수 있습니다.
KERR 렌즈 모드 잠금 기술과 결합 된 웨이퍼 발진기는 폴로 초의 순서대로 펄스 폭을 갖는 높은 평균 전력 레이저 출력을 얻는 주요 수단입니다.
무화과. 1 (a) 72 광학 구조 다이어그램 및 (b) 펌프 모듈의 물리적 다이어그램
중국 과학 아카데미 (Chinese Academy of Sciences)의 연구팀은 자체 개발 된 72 방향 펌프 모듈을 기반으로 Kerr 렌즈 모드 잠금 시트 레이저를 설계하고 구축했으며 중국에서 가장 높은 평균 전력과 단일 펄스 에너지를 갖춘 Kerr 렌즈 모드 잠금 시트 레이저를 개발했습니다.
Kerr 렌즈 모드 잠금의 원리와 ABCD 매트릭스의 반복 계산에 기초하여, 연구팀은 먼저 얇은 플레이트 Kerr 렌즈 모드 잠금 레이저의 모드 잠금 이론을 분석하고 모드 잠금 작동 중에 공진기의 모드 변화를 시뮬레이션했으며, 연속적인 작동에서 캐비티 모드가 7%로 감소 함을 확인했습니다.
그 후, 디자인 원칙에 따라 연구팀은 팀이 독립적으로 개발 한 72- 웨이 펌프 모듈 (그림 1)을 기반으로 KERR 렌즈 모드 잠금 공진기 (그림 2)를 설계하고 구축했으며, 11.78W의 평균 전력, 245 fs의 펄스 너비를 갖는 펄스 레이저 출력을 얻었습니다. 출력 펄스의 너비와 intracavity 모드의 변화는 시뮬레이션 결과와 잘 일치합니다.
무화과. 2 Kerr 렌즈 모드 잠금 YB의 공진 캐비티의 개략도 2 실험에 사용 된 YAG 웨이퍼 레이저
레이저의 출력 전력을 향상시키기 위해 연구팀은 포커싱 미러의 곡률 반경을 높이고 KERR 중간 두께와 2 차 분산을 미세 조정했습니다. 펌프 전력이 94W로 설정되었을 때, 평균 출력 전력은 22.33W로 증가되었고, 펄스 폭은 394Fs이고 단일 펄스 에너지는 0.28 μJ였다.
출력 전력을 더욱 증가시키기 위해 연구팀은 집중 오목한 미러 쌍의 곡률 반경을 더욱 증가시키는 동시에 공명 장애 및 공기 분산의 영향을 줄이기 위해 공진기를 낮은 진공 폐쇄 환경에 배치합니다.
후 시간 : 8 월 15 일