Láser de hoja de modo bloqueado, láser ultrarrápido de alta energía de alta energía

Femtosegundo de alta potencialáserTiene un gran valor de aplicación en la investigación científica y los campos industriales, como la generación de Terahertz, la generación de pulsos de atosegundos y el peine de frecuencia óptica.Láseres modeladosBasado en los medios tradicionales de ganancia de bloque están limitados por el efecto de lente térmica a alta potencia, y actualmente la potencia de salida máxima es de aproximadamente 20 W.

El láser de lámina delgada utiliza una estructura de bomba de múltiples paso para reflejar ellámpara de bombeoal medio de ganancia de la hoja con un grosor de 100 micras para la absorción de la bomba de alta eficiencia. El medio de ganancia extremadamente delgado combinado con la tecnología de carbonato de retrooleamiento reduce en gran medida la influencia del efecto de la lente térmica y el efecto no lineal, y puede lograr una salida de pulso de femtosegundos de mayor potencia.
Los osciladores de obleas combinados con la tecnología de bloqueo del modo de lente KERR son el medio principal para obtener una salida de láser de potencia promedio de alta promedio con ancho de pulso en el orden de femtosegundo.

HIGO. 1 (a) 72 diagrama de estructura óptica y (b) diagrama físico del módulo de la bomba

Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China diseñó y construyó un láser de hoja de modo lente de lente Kerr basado en el módulo de bomba de 72 vías autodesarrollado, y desarrolló un láser de láminas de modo de lente Kerr con la mayor potencia promedio y energía de pulso único en China.
Basado en el principio del bloqueo del modo de lente Kerr y el cálculo iterativo de la matriz ABCD, el equipo de investigación analizó por primera vez la teoría de bloqueo de modo del láser de lente de lente Kerr de placa delgada, simuló los cambios de modo en el resonador durante la operación de modo de modo y la operación continua, y confirmó que el radio del modo de cavidad en el modo de la diafragma dura se reducirá en más del 7% después del modo de lomo de modo.

Posteriormente, guiado por el principio de diseño, el equipo de investigación diseñó y construyó un resonador bloqueado por el modo de lente Kerr (Fig. 2) basado en el módulo de la bomba de 72 vías (Fig.1) desarrollado independientemente por el equipo, y obtuvo una salida láser pulsada con una potencia promedio de 11.78W, un ancho de 245 fs de 245 fs y una sola energía de pulso de 72 μJ a 72 W Bumping Time. El ancho del pulso de salida y la variación del modo intracavidad están en buen acuerdo con los resultados de la simulación.

HIGO. 2 Diagrama esquemático de la cavidad resonante de la lente kerr en modo láser y láser de oblea de yag utilizado en el experimento

Para mejorar la potencia de salida del láser, el equipo de investigación aumentó el radio de curvatura del espejo de enfoque y ajustó el grosor medio de Kerr y la dispersión de segundo orden. Cuando la potencia de la bomba se estableció en 94 W, la potencia de salida promedio se incrementó a 22.33 W, y el ancho del pulso fue de 394 fs y la energía de pulso único fue de 0.28 μJ.

Para aumentar aún más la potencia de salida, el equipo de investigación aumentará aún más el radio de curvatura del par de espejo cóncavo enfocado, al tiempo que coloca el resonador en un entorno cerrado de baja vacío para reducir la influencia de la alteración del aire y la dispersión del aire.