Femtodetik daya dhuwurlasernduweni nilai aplikasi sing gedhe ing riset ilmiah lan bidang industri kayata generasi terahertz, generasi pulsa attosecond lan sisir frekuensi optik.Laser sing dikunci modadhedhasar media block-gain tradisional diwatesi dening efek lensa termal ing daya dhuwur, lan saiki daya output maksimum kira-kira 20 W.
Laser lembaran tipis nggunakake struktur pompa multi-pass kanggo nggambarakelampu pompamenyang medium gain lembaran kanthi kekandelan 100 mikron kanggo panyerepan pompa efisiensi dhuwur. Media gain sing tipis banget sing digabungake karo teknologi pendinginan mburi nyuda banget pengaruh efek lensa termal lan efek nonlinier, lan bisa entuk output pulsa femtosecond daya sing luwih dhuwur.
Osilator wafer sing digabungake karo teknologi penguncian mode lensa Kerr minangka cara utama kanggo entuk output laser daya rata-rata sing dhuwur kanthi jembar pulsa ing urutan femtodetik.
Gambar 1 (a) 72 diagram struktur optik lan (b) diagram fisik modul pompa
Tim peneliti saka Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok ngrancang lan mbangun laser lembar sing dikunci mode lensa Kerr adhedhasar modul pompa 72 arah sing dikembangake dhewe, lan ngembangake laser lembar sing dikunci mode lensa Kerr kanthi daya rata-rata lan energi pulsa tunggal paling dhuwur ing Tiongkok.
Adhedhasar prinsip penguncian mode lensa Kerr lan pitungan iteratif matriks ABCD, tim riset pisanan nganalisa teori penguncian mode saka laser penguncian mode lensa Kerr pelat tipis, nyimulasikake owah-owahan mode ing resonator sajrone operasi penguncian mode lan operasi terus-terusan, lan ngonfirmasi manawa radius mode rongga ing diafragma atos bakal suda luwih saka 7% sawise penguncian mode.
Sabanjure, dipandu dening prinsip desain, tim riset ngrancang lan mbangun resonator sing dikunci mode lensa Kerr (Gambar 2) adhedhasar modul pompa 72 arah (Gambar 1) sing dikembangake kanthi mandiri dening tim kasebut, lan entuk output laser pulsa kanthi daya rata-rata 11,78W, jembar pulsa 245 fs lan energi pulsa tunggal 0,14μJ ing wektu pompa 72 W. Jembar pulsa output lan variasi mode intrakavitas cocog karo asil simulasi.
Gambar 2 Diagram skematis rongga resonansi laser wafer Yb:YAG sing dikunci mode lensa Kerr sing digunakake ing eksperimen
Kanggo ningkatake daya output laser, tim riset nambah radius kelengkungan pangilon fokus, lan nyetel kekandelan medium Kerr lan dispersi orde kapindho kanthi apik. Nalika daya pompa disetel dadi 94 W, daya output rata-rata ditambah dadi 22,33 W, lan jembar pulsa yaiku 394 fs lan energi pulsa tunggal yaiku 0,28 μJ.
Kanggo nambah daya output luwih lanjut, tim riset bakal nambah radius kelengkungan pasangan pangilon cekung sing fokus, nalika nyelehake resonator ing lingkungan tertutup vakum sing endhek kanggo nyuda pengaruh gangguan udara lan dispersi udara.
Wektu kiriman: 15 Agustus 2023