பயன்முறை-பூட்டப்பட்ட தாள் லேசர், உயர் ஆற்றல் அதிவேக லேசர்

உயர் சக்தி ஃபெம்டோ வினாடிலேசர்டெராஹெர்ட்ஸ் உருவாக்கம், அட்டோசெகண்ட் துடிப்பு உருவாக்கம் மற்றும் ஒளியியல் அதிர்வெண் சீப்பு போன்ற அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் தொழில்துறைத் துறைகளில் இது பெரும் பயன்பாட்டு மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.மோட்-லாக் செய்யப்பட்ட லேசர்கள்பாரம்பரிய பிளாக்-கெயின் மீடியாவை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, அதிக சக்தியில் ஏற்படும் வெப்ப லென்சிங் விளைவால் வரம்புக்குட்பட்டுள்ளன, மேலும் தற்போது அதிகபட்ச வெளியீட்டு சக்தி சுமார் 20 W ஆகும்.

மெல்லிய தகடு லேசர், பிரதிபலிப்பதற்காக பல-வழி பம்ப் கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது.பம்ப் விளக்குஉயர் செயல்திறன் பம்ப் உறிஞ்சலுக்காக, 100 மைக்ரான் தடிமன் கொண்ட தாள் பெருக்க ஊடகத்திற்கு. மிகவும் மெல்லிய பெருக்க ஊடகம், பின் குளிர்விப்புத் தொழில்நுட்பத்துடன் இணைந்து, வெப்ப லென்ஸ் விளைவு மற்றும் நேரியல் அல்லாத விளைவின் தாக்கத்தை வெகுவாகக் குறைத்து, அதிக சக்தி வாய்ந்த ஃபெம்டோசெகண்ட் துடிப்பு வெளியீட்டை அடைய உதவுகிறது.
ஃபெம்டோசெகண்ட் அளவிலான துடிப்பு அகலத்துடன் கூடிய உயர் சராசரி ஆற்றல் லேசர் வெளியீட்டைப் பெறுவதற்கு, கெர் லென்ஸ் மோட்-லாக்கிங் தொழில்நுட்பத்துடன் இணைக்கப்பட்ட வேஃபர் ஆஸிலேட்டர்களே முக்கிய வழிமுறையாகும்.

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

சீன அறிவியல் கழகத்தைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர் குழு ஒன்று, தாங்களே உருவாக்கிய 72-வழி பம்ப் தொகுதியை அடிப்படையாகக் கொண்டு கெர் லென்ஸ் மோட்-லாக்டு ஷீட் லேசர் ஒன்றை வடிவமைத்து உருவாக்கியதுடன், சீனாவிலேயே மிக உயர்ந்த சராசரித் திறன் மற்றும் ஒற்றைத் துடிப்பு ஆற்றலைக் கொண்ட கெர் லென்ஸ் மோட்-லாக்டு ஷீட் லேசரையும் உருவாக்கியது.
கெர் லென்ஸ் அலைவுப் பூட்டுதல் கொள்கை மற்றும் ABCD அணியின் தொடர் கணக்கீட்டின் அடிப்படையில், ஆய்வுக் குழு முதலில் மெல்லிய தகடு கெர் லென்ஸ் அலைவுப் பூட்டுதல் லேசரின் அலைவுப் பூட்டுதல் கோட்பாட்டைப் பகுப்பாய்வு செய்தது; அலைவுப் பூட்டுதல் செயல்பாடு மற்றும் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டின் போது அதிர்வுறுப்பானில் ஏற்படும் அலைவு மாற்றங்களை உருவகப்படுத்தியது; மேலும், அலைவுப் பூட்டுதலுக்குப் பிறகு கடினமான தடுப்பில் உள்ள குழி அலைவு ஆரம் 7%-க்கும் அதிகமாகக் குறைக்கப்படும் என்பதை உறுதிப்படுத்தியது.

பின்னர், வடிவமைப்பு கொள்கையின் வழிகாட்டுதலின்படி, ஆய்வுக் குழு தங்களால் சுயமாக உருவாக்கப்பட்ட 72-வழி பம்ப் தொகுதியை (படம்.1) அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒரு கெர் லென்ஸ் மோட்-லாக்டு ரெசனேட்டரை (படம். 2) வடிவமைத்து உருவாக்கியது. மேலும், 72 W பம்ப்பிங் நேரத்தில், 11.78W சராசரி சக்தி, 245 fs துடிப்பு அகலம் மற்றும் 0.14μJ ஒற்றைத் துடிப்பு ஆற்றல் கொண்ட ஒரு துடிப்புள்ள லேசர் வெளியீட்டைப் பெற்றது. வெளியீட்டுத் துடிப்பின் அகலமும், உள்ளகப் பயன்முறையின் மாறுபாடும் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளுடன் நன்கு ஒத்துப்போகின்றன.

படம் 2. சோதனையில் பயன்படுத்தப்பட்ட கெர் லென்ஸ் மோட்-லாக்டு Yb:YAG வேஃபர் லேசரின் அதிர்வுறு குழியின் திட்ட வரைபடம்.

லேசரின் வெளியீட்டுத் திறனை மேம்படுத்துவதற்காக, ஆய்வுக் குழு குவியும் கண்ணாடியின் வளைவு ஆரத்தை அதிகரித்து, கெர் ஊடகத்தின் தடிமன் மற்றும் இரண்டாம் நிலை சிதறலை நுட்பமாகச் சரிசெய்தது. பம்ப் திறன் 94 W ஆக அமைக்கப்பட்டபோது, ​​சராசரி வெளியீட்டுத் திறன் 22.33 W ஆக அதிகரித்தது, மேலும் துடிப்பு அகலம் 394 fs ஆகவும், ஒற்றைத் துடிப்பு ஆற்றல் 0.28 μJ ஆகவும் இருந்தது.

வெளியீட்டுத் திறனை மேலும் அதிகரிப்பதற்காக, ஆய்வுக் குழுவானது குவிக்கப்பட்ட குழி ஆடி ஜோடியின் வளைவு ஆரத்தை மேலும் அதிகரிக்கும், அதே நேரத்தில் காற்று இடையூறு மற்றும் காற்றுச் சிதறலின் தாக்கத்தைக் குறைக்கும் பொருட்டு, அந்த அதிர்வுறுப்பியை ஒரு குறைந்த வெற்றிட மூடிய சூழலில் வைக்கும்.