Ռեժիմի կողպման միջոցով թերթային լազեր, հզոր, բարձր էներգիայի գերարագ լազեր

Բարձր հզորության ֆեմտովայրկյանլազերունի մեծ կիրառական արժեք գիտական ​​հետազոտություններում և արդյունաբերական ոլորտներում, ինչպիսիք են տերահերցային գեներացիան, ատտովայրկյանային իմպուլսների գեներացիան և օպտիկական հաճախականության սանրը։Mod-locked լազերներԱվանդական բլոկ-ուժեղացման վրա հիմնված լրատվամիջոցները սահմանափակվում են բարձր հզորության դեպքում ջերմային ոսպնյակավորման ազդեցությամբ, և ներկայումս առավելագույն ելքային հզորությունը մոտ 20 Վտ է։

Բարակ թերթիկային լազերը օգտագործում է բազմաանցումային պոմպային կառուցվածք՝ արտացոլելու համարպոմպի լույս100 միկրոն հաստությամբ թերթային ուժեղացման միջավայրին՝ բարձր արդյունավետությամբ պոմպային կլանման համար: Չափազանց բարակ ուժեղացման միջավայրը, զուգորդված հետադարձ սառեցման տեխնոլոգիայի հետ, զգալիորեն նվազեցնում է ջերմային ոսպնյակի էֆեկտի և ոչ գծային էֆեկտի ազդեցությունը և կարող է ապահովել ավելի բարձր հզորության ֆեմտովայրկյանային իմպուլսային ելք:
Վաֆլային օսցիլյատորները, զուգորդված Քերի ոսպնյակի ռեժիմի կողպման տեխնոլոգիայի հետ, ֆեմտովայրկյանի կարգի իմպուլսի լայնությամբ բարձր միջին հզորության լազերային ելք ստանալու հիմնական միջոցն են։

ՆԿ. 1 (ա) 72 օպտիկական կառուցվածքի դիագրամ և (բ) պոմպի մոդուլի ֆիզիկական դիագրամ

Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի հետազոտողների թիմը նախագծել և կառուցել է Քերի օբյեկտիվի ռեժիմով կողպված թերթային լազեր՝ հիմնված ինքնուրույն մշակված 72-ուղի պոմպային մոդուլի վրա, և մշակել է Քերի օբյեկտիվի ռեժիմով կողպված թերթային լազեր՝ Չինաստանում ամենաբարձր միջին հզորությամբ և միապալուսային էներգիայով։
Հիմնվելով Քերի ոսպնյակի ռեժիմի ֆիքսման սկզբունքի և ABCD մատրիցի իտերատիվ հաշվարկի վրա, հետազոտական ​​խումբը նախ վերլուծել է բարակ թիթեղյա Քերի ոսպնյակի ռեժիմի ֆիքսման լազերի ռեժիմի ֆիքսման տեսությունը, մոդելավորել է ռեզոնատորի ռեժիմի փոփոխությունները ռեժիմի ֆիքսման և շարունակական աշխատանքի ընթացքում, և հաստատել է, որ կոշտ դիաֆրագմայի խոռոչի ռեժիմի շառավիղը կնվազի ավելի քան 7%-ով ռեժիմի ֆիքսումից հետո։

Հետագայում, ղեկավարվելով նախագծման սկզբունքով, հետազոտական ​​խումբը նախագծեց և կառուցեց Քերի օբյեկտիվի ռեժիմով կողպված ռեզոնատոր (Նկար 2), որը հիմնված էր թիմի կողմից անկախ մշակված 72-ուղի պոմպային մոդուլի (Նկար 1) վրա, և ստացավ իմպուլսային լազերային ելք՝ 11.78 Վտ միջին հզորությամբ, 245 ֆվրկ իմպուլսի լայնությամբ և 0.14 մկՋ մեկ իմպուլսի էներգիայով՝ 72 Վտ պոմպային ժամանակում: Ելքային իմպուլսի լայնությունը և խոռոչային ռեժիմի տատանումը լավ համապատասխանում են մոդելավորման արդյունքներին:

ՆԿ. 2. Փորձում օգտագործված Քերի ոսպնյակի ռեժիմով կողպված Yb:YAG վաֆլային լազերի ռեզոնանսային խոռոչի սխեմատիկ դիագրամը

Լազերի ելքային հզորությունը բարելավելու համար հետազոտական ​​խումբը մեծացրեց ֆոկուսավորող հայելու կորության շառավիղը և ճշգրտեց Քերի միջավայրի հաստությունը և երկրորդ կարգի դիսպերսիան: Երբ պոմպի հզորությունը սահմանվեց 94 Վտ, միջին ելքային հզորությունը մեծացավ մինչև 22.33 Վտ, իսկ իմպուլսի լայնությունը կազմեց 394 ֆվրկ, իսկ մեկ իմպուլսի էներգիան՝ 0.28 մկՋ:

Ելքային հզորությունն էլ ավելի մեծացնելու համար հետազոտական ​​խումբը կշարունակի մեծացնել ֆոկուսացված գոգավոր հայելիների զույգի կորության շառավիղը՝ միաժամանակ ռեզոնատորը տեղադրելով ցածր վակուումային փակ միջավայրում՝ օդային խանգարման և օդի ցրման ազդեցությունը նվազեցնելու համար։