Høy ytelse ultrafast wafer laserteknologi

Høy ytelse ultrafast waferLaserteknologi
Høy effektUltrafast lasereer mye brukt innen avansert produksjon, informasjon, mikroelektronikk, biomedisin, nasjonalt forsvar og militære felt, og relevant vitenskapelig forskning er viktig for å fremme nasjonal vitenskapelig og teknologisk innovasjon og utvikling av høy kvalitet. Tynn skiveLasersystemMed sine fordeler med høy gjennomsnittlig kraft, har stor pulsenergi og utmerket strålekvalitet stor etterspørsel innen attosekund fysikk, materiell prosessering og andre vitenskapelige og industrielle felt, og har vært mye opptatt av land over hele verden.
Nylig har et forskerteam i Kina brukt selvutviklet wafer-modul og regenerativ amplifiseringsteknologi for å oppnå høy ytelse (høy stabilitet, høy effekt, høy strålekvalitet, høy effektivitet) ultra-rask waferlaserproduksjon. Gjennom utformingen av regenereringsforsterkerhulen og kontrollen av overflatetemperaturen og mekanisk stabilitet av skivekrystallen i hulrommet, er laserutgangen til enkeltpulsenergi> 300 μJ, pulsbredde <7 PS, gjennomsnittlig kraft> 150 W oppnås, og den høyeste lette-til-lys-konversjonen som er rapportert. Strålekvalitetsfaktoren M2 <1.06@150W, 8H stabilitet RMS <0,33%, denne prestasjonen markerer en viktig fremgang i høyytelses ultrafast wafer-laser, som vil gi flere muligheter for høye kraftige ultrafast laserapplikasjoner.

Høy repetisjonsfrekvens, høy effekt av wafer -regenereringsforsterkningssystemet
Strukturen til wafer -laserforsterkeren er vist i figur 1. Den inkluderer en fiberfrø kilde, et tynt skive -laserhode og et regenerativt forsterkerhulrom. En Ytterbium-dopet fiberoscillator med en gjennomsnittlig effekt på 15 MW, en sentral bølgelengde på 1030 nm, en pulsbredde på 7,1 ps og en repetisjonshastighet på 30 MHz ble brukt som frøkilden. Wafer-laserhodet bruker en hjemmelaget YB: YAG-krystall med en diameter på 8,8 mm og en tykkelse på 150 um og et 48-lags pumpesystem. Pumpekilden bruker en null-fononlinje LD med en 969 nm låsbølgelengde, noe som reduserer kvantdefekten til 5,8%. Den unike kjølestrukturen kan effektivt avkjøle skivekrystallen og sikre stabiliteten i regenereringshulen. Det regenerative amplifiserende hulrommet består av Pockels-celler (PC), Thin Film Polarizers (TFP), kvartbølgeplater (QWP) og en høystabilitetsresonator. Isolatorer brukes for å forhindre at amplifisert lys reverse-skadelige frøkilden. En isolatorstruktur bestående av TFP1, rotator og halvbølgeplater (HWP) brukes til å isolere inngangsfrø og amplifiserte pulser. Frøpulsen kommer inn i regenereringsforsterkningskammeret via TFP2. Bariummetaborate (BBO) krystaller, PC og QWP kombineres for å danne en optisk bryter som bruker en periodisk høy spenning på PC -en for å selektivt fange frøpulsen og forplante den frem og tilbake i hulrommet. Den ønskede pulsen svinger i hulrommet og forsterkes effektivt under tur / retur -forplantningen ved å justere kompresjonsperioden for boksen.
Wafer-regenereringsforsterkeren viser god ytelsesytelse og vil spille en viktig rolle i high-end produksjonsfelt som ekstrem ultrafiolett litografi, attosekund-pumpekilde, 3C elektronikk og nye energikjøretøyer. Samtidig forventes wafer-laserteknologien å bli brukt på store supermektigelaserenheter, gir et nytt eksperimentelt middel for dannelse og fin deteksjon av materie på nanoskala -romskalaen og femtosekund tidsskala. Med målet om å betjene de viktigste behovene i landet, vil prosjektgruppen fortsette å fokusere på laserteknologiinnovasjon, ytterligere bryte gjennom utarbeidelsen av strategiske laserkrystaller med høy effekt, og effektivt forbedre den uavhengige forsknings- og utviklingsevnen til laserapparater innen informasjon, energi, high-end utstyr og så videre.