Láser de folla bloqueada en modo, láser ultra-enerxía de alta enerxía

Femtosegundo de alta potencialáserTen un gran valor de aplicación en investigacións científicas e campos industriais como a xeración de terahertz, a xeración de pulso de atosecond e o pente de frecuencia óptica.Láseres bloqueados por modCon base nos medios tradicionais de ganancia de bloques, están limitados polo efecto de lentes térmicas a alta potencia, e actualmente a potencia de saída máxima é de aproximadamente 20 W.

Láser de folla fina usa a estrutura da bomba de varios pasos para reflectir aLuz de bombaao medio de ganancia de follas cun grosor de 100 micras para a absorción de bombas de alta eficiencia. O medio de ganancia extremadamente delgado combinado coa tecnoloxía de backcooling reduce enormemente a influencia do efecto das lentes térmicas e o efecto non lineal e pode conseguir unha potencia de pulso de femtosegundo de maior potencia.
Os osciladores de obleas combinadas coa tecnoloxía de bloqueo de modo Kerr son o principal medio para obter unha alta potencia media de potencia con ancho de pulso na orde de femtosegundo.

Fig. 1 (a) diagrama de estrutura óptica 72 e (b) diagrama físico do módulo da bomba

Un equipo de investigadores da Academia Chinesa de Ciencias deseñou e construíu un láser de folla bloqueado en modo Kerr baseado no módulo de bomba de 72 camiños en desenvolvemento e desenvolveu un láser de folla bloqueado en modo Kerr Lente con maior potencia media e enerxía de pulso único en China.
Con base no principio de bloqueo de modo Kerr Lens e no cálculo iterativo da matriz ABCD, o equipo de investigación analizou por primeira vez a teoría de bloqueo de modo de placa fina Kerr láser que bloquea o modo en modo, simulou os cambios de modo no resonador durante o funcionamento do modo de modo e o funcionamento continuo e confirmou que o modo de cavidade do modo de modo.

Posteriormente, guiado polo principio de deseño, o equipo de investigación deseñou e construíu un resonador de modo Lente Kerr (Fig. 2) baseado no módulo de bomba de 72 camiños (Fig.1) desenvolvido de forma independente polo equipo e obtivo unha saída láser pulsada cunha potencia media de 11,78W, un ancho de pulso de 245 fs e un pulso único de 0,14 μj en 72W, un pulso de pulso. O ancho do pulso de saída e a variación do modo de intracavidade están de bo acordo cos resultados da simulación.

Fig. 2 Diagrama esquemático da cavidade resonante da lente de lente Kerr YB: láser de oblea YAG usado no experimento

Para mellorar a potencia de saída do láser, o equipo de investigación aumentou o radio de curvatura do espello de enfoque e axustou o grosor medio Kerr e a dispersión de segunda orde. Cando a potencia da bomba foi fixada en 94 W, a potencia media de saída aumentou a 22,33 W, e o ancho do pulso foi de 394 FS e a enerxía do pulso único foi de 0,28 μJ.

Para aumentar aínda máis a potencia de saída, o equipo de investigación aumentará aínda máis o radio de curvatura do par de espellos cóncavos enfocados, ao tempo que colocará o resonador nun ambiente pechado baixo ao baleiro para reducir a influencia da perturbación do aire e da dispersión do aire.