பயன்முறை பூட்டப்பட்ட தாள் லேசர், சக்தி உயர் ஆற்றல் அதிவேக லேசர்

அதிக சக்தி ஃபெம்டோசெகண்ட்லேசர்டெராஹெர்ட்ஸ் உருவாக்கம், அட்டோசெகண்ட் துடிப்பு உருவாக்கம் மற்றும் ஆப்டிகல் அதிர்வெண் சீப்பு போன்ற அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் தொழில்துறை துறைகளில் சிறந்த பயன்பாட்டு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.மோட்-லாக் செய்யப்பட்ட லேசர்கள்பாரம்பரிய தொகுதி-ஆதாய ஊடகங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை அதிக சக்தியில் வெப்ப லென்சிங் விளைவால் வரையறுக்கப்படுகின்றன, மேலும் தற்போது அதிகபட்ச வெளியீட்டு சக்தி சுமார் 20 W ஆகும்.

மெல்லிய தாள் லேசர் பிரதிபலிக்க மல்டி-பாஸ் பம்ப் அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறதுபம்ப் லைட்அதிக திறன் கொண்ட பம்ப் உறிஞ்சுதலுக்காக 100 மைக்ரான் தடிமன் கொண்ட தாள் ஆதாய ஊடகத்திற்கு. பேக்கூலிங் தொழில்நுட்பத்துடன் இணைந்த மிக மெல்லிய ஆதாய ஊடகம் வெப்ப லென்ஸ் விளைவு மற்றும் நேரியல் அல்லாத விளைவின் செல்வாக்கை வெகுவாகக் குறைக்கிறது, மேலும் அதிக சக்தி கொண்ட ஃபெம்டோசெகண்ட் துடிப்பு வெளியீட்டை அடைய முடியும்.
கெர் லென்ஸ் பயன்முறை-பூட்டுதல் தொழில்நுட்பத்துடன் இணைந்த வேஃபர் ஆஸிலேட்டர்கள், ஃபெம்டோசெகண்ட் வரிசையில் துடிப்பு அகலத்துடன் அதிக சராசரி சக்தி லேசர் வெளியீட்டைப் பெறுவதற்கான முக்கிய வழிமுறையாகும்.

படம் 1 (அ) 72 ஒளியியல் கட்டமைப்பு வரைபடம் மற்றும் (ஆ) பம்ப் தொகுதியின் இயற்பியல் வரைபடம்

சீன அறிவியல் அகாடமியைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, சுயமாக உருவாக்கப்பட்ட 72-வழி பம்ப் தொகுதியை அடிப்படையாகக் கொண்டு கெர் லென்ஸ் பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட தாள் லேசரை வடிவமைத்து உருவாக்கியது, மேலும் சீனாவின் மிக உயர்ந்த சராசரி சக்தி மற்றும் ஒற்றை துடிப்பு ஆற்றலுடன் கெர் லென்ஸ் பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட தாள் லேசரை உருவாக்கியது.
கெர் லென்ஸ் பயன்முறை-பூட்டுதல் கொள்கை மற்றும் ABCD மேட்ரிக்ஸின் மறு கணக்கீட்டின் அடிப்படையில், ஆராய்ச்சி குழு முதலில் மெல்லிய தட்டு கெர் லென்ஸ் பயன்முறை-பூட்டுதல் லேசரின் பயன்முறை-பூட்டுதல் கோட்பாட்டை பகுப்பாய்வு செய்தது, பயன்முறை-பூட்டுதல் செயல்பாடு மற்றும் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டின் போது ரெசனேட்டரில் ஏற்படும் பயன்முறை மாற்றங்களை உருவகப்படுத்தியது, மேலும் பயன்முறை-பூட்டுதலுக்குப் பிறகு கடினமான உதரவிதானத்தில் உள்ள குழி பயன்முறை ஆரம் 7% க்கும் அதிகமாகக் குறைக்கப்படும் என்பதை உறுதிப்படுத்தியது.

பின்னர், வடிவமைப்புக் கொள்கையால் வழிநடத்தப்பட்டு, ஆராய்ச்சிக் குழு, குழுவால் சுயாதீனமாக உருவாக்கப்பட்ட 72-வழி பம்ப் தொகுதியை (FIG.1) அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒரு கெர் லென்ஸ் பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட ரெசனேட்டரை (FIG. 2) வடிவமைத்து உருவாக்கியது, மேலும் 72 W பம்பிங் நேரத்தில் சராசரியாக 11.78W சக்தி, 245 fs துடிப்பு அகலம் மற்றும் 0.14μJ ஒற்றை துடிப்பு ஆற்றல் கொண்ட ஒரு துடிப்புள்ள லேசர் வெளியீட்டைப் பெற்றது. வெளியீட்டு துடிப்பின் அகலமும், உள்குழி பயன்முறையின் மாறுபாடும் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளுடன் நல்ல உடன்பாட்டில் உள்ளன.

படம் 2 சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் கெர் லென்ஸ் பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட Yb:YAG வேஃபர் லேசரின் ஒத்ததிர்வு குழியின் திட்ட வரைபடம்.

லேசரின் வெளியீட்டு சக்தியை மேம்படுத்துவதற்காக, ஆராய்ச்சி குழு கவனம் செலுத்தும் கண்ணாடியின் வளைவு ஆரத்தை அதிகரித்தது, மேலும் கெர் நடுத்தர தடிமன் மற்றும் இரண்டாம்-வரிசை சிதறலை நன்றாகச் சரிசெய்தது. பம்ப் சக்தி 94 W ஆக அமைக்கப்பட்டபோது, ​​சராசரி வெளியீட்டு சக்தி 22.33 W ஆகவும், துடிப்பு அகலம் 394 fs ஆகவும், ஒற்றை துடிப்பு ஆற்றல் 0.28 μJ ஆகவும் இருந்தது.

வெளியீட்டு சக்தியை மேலும் அதிகரிக்க, ஆராய்ச்சி குழு கவனம் செலுத்தப்பட்ட குழிவான கண்ணாடி ஜோடியின் வளைவு ஆரத்தை மேலும் அதிகரிக்கும், அதே நேரத்தில் காற்று தொந்தரவு மற்றும் காற்று பரவலின் செல்வாக்கைக் குறைக்க ரெசனேட்டரை குறைந்த வெற்றிட மூடிய சூழலில் வைக்கும்.