Laser de folha bloqueada no modo, energia de alta energia a laser ultrafast

Femtossegundo de alta potêncialasertem um grande valor de aplicação em pesquisas científicas e campos industriais, como geração terahertz, geração de pulso de atossegundos e pente de frequência óptica.Lasers com bloqueio de modCom base na mídia tradicional de ganho de bloco, é limitada pelo efeito de lente térmica em alta potência, e atualmente a potência máxima de saída é de cerca de 20 W.

O laser de folha fina usa a estrutura da bomba de passagem múltipla para refletir oluz da bombaao meio de ganho da folha com espessura de 100 mícrons para absorção de bomba de alta eficiência. O meio de ganho extremamente fino combinado com a tecnologia de backcooling reduz bastante a influência do efeito da lente térmica e o efeito não linear e pode obter maior saída de pulso de femtossegundos de potência.
Os osciladores de wafer combinados com a tecnologia de bloqueio de modo de lente Kerr são os principais meios para obter alta saída média de laser de energia com largura de pulso na ordem de femtossegundos.

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

Uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências projetou e construiu um laser de folha bloqueado no modo de lente Kerr com base no módulo de bomba de 72 vias, e desenvolveu um laser de folha bloqueado por lente Kerr com a maior potência média e energia de pulso único na China.
Com base no princípio do bloqueio de modo de lente Kerr e no cálculo iterativo da matriz ABCD, a equipe de pesquisa analisou primeiro a teoria do modo de bloqueio de modo da laser de bloqueio de modo de lente Kerr de placa fina, simulou o modo de modo que o modo de ressonante durante a operação de bloqueio de modo e a operação contínua, e confirmou que o raio da cavidade em que a cavidade não é que a latereia.

Posteriormente, guiado pelo princípio do projeto, a equipe de pesquisa projetou e construiu um ressonador bloqueado pelo modo de lente Kerr (Fig. 2) com base no módulo da bomba de 72 vias (Fig.1) desenvolvido independentemente pela equipe e obteve uma saída de laser pulsada com uma energia de pulse de 7.78w, uma largura de pulso de 7,5 m de forma de laser. A largura do pulso de saída e a variação do modo de intracavidade estão de acordo com os resultados da simulação.

FIGO. 2 Diagrama esquemático da cavidade ressonante da lente Kerr, YB: laser de wafer yag usada no experimento

Para melhorar a potência de saída do laser, a equipe de pesquisa aumentou o raio de curvatura do espelho de foco e ajustou a espessura média Kerr e a dispersão de segunda ordem. Quando a energia da bomba foi ajustada para 94 W, a potência média de saída foi aumentada para 22,33 W e a largura do pulso foi de 394 fs e a energia de pulso único foi de 0,28 μJ.

Para aumentar ainda mais a potência de saída, a equipe de pesquisa aumentará ainda mais o raio de curvatura do par de espelho côncavo focado, colocando o ressonador em um ambiente fechado de baixo vácuo para reduzir a influência da perturbação e da dispersão do ar.