উচ্চ-শক্তির আল্ট্রাফাস্ট লেজারগুলি উন্নত উত্পাদন, তথ্য, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স, বায়োমেডিসিন, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং সামরিক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং জাতীয় বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন এবং উচ্চ-মানের উন্নয়নের জন্য সম্পর্কিত বৈজ্ঞানিক গবেষণা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। থিন-সেকশন লেজার সিস্টেমগুলি উন্নত উত্পাদন, তথ্য, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স, বায়োমেডিকাল, প্রতিরক্ষা এবং সামরিক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়...
উচ্চ-শক্তির আল্ট্রাফাস্ট লেজারগুলি উন্নত উত্পাদন, তথ্য, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স, বায়োমেডিকাল, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং সামরিক ক্ষেত্র ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। জাতীয় বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন এবং উচ্চ-মানের উন্নয়নের জন্য সম্পর্কিত বৈজ্ঞানিক গবেষণা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ গড় শক্তি, বড় পালস শক্তি এবং চমৎকার রশ্মির গুণমানের কারণে, পাতলা-ফিল্ম লেজার সিস্টেমের বৈজ্ঞানিক ও শিল্প ক্ষেত্রে যেমন অ্যাটোসেকেন্ড পদার্থবিদ্যা এবং উপাদান প্রক্রিয়াকরণে প্রচুর চাহিদা রয়েছে এবং সারা বিশ্বের দেশগুলির কাছ থেকে ব্যাপক মনোযোগ পেয়েছে। যাইহোক, বর্তমানে, থিন-ফিল্ম গেইন ডিভাইস প্রস্তুতি, কুলিং সিস্টেম ডিজাইন এবং প্যাকেজিং, এবং মাল্টি-স্ট্রোক পাম্পিং সিস্টেমের মতো মূল প্রযুক্তিগুলিতে এখনও ঘাটতি রয়েছে, যা উচ্চ-শক্তির আল্ট্রাফাস্ট পাতলা-ফিল্ম লেজারগুলির আরও বিকাশকে গুরুতরভাবে সীমিত করে। চীন।
Funded by the National Key Research and Development Program of China (No.2022YFB3605800), the team of Prof. Shuangchen Ruan and Associate Prof. Xing Liu from Shenzhen University of Technology (SZUT) has recently achieved a high-performance (high-stability, high-power, high-beam-quality, and high-efficiency) ultra-fast thin-film laser output by adopting self-developed thin-film module and regenerative amplification technology. By designing the regenerative amplification cavity and controlling the surface temperature and mechanical stability of the disk crystal inside the cavity, a laser output with a single pulse energy >300 μJ, পালস প্রস্থ<7 ps, and an average power >150 W উপলব্ধি করা হয়েছিল, যার সর্বাধিক অপটিক্যাল থেকে অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা 61%, যা অতি-দ্রুত পাতলা ফিল্মের পুনর্জন্মগত পরিবর্ধন এবং একটি মরীচি গুণমান ফ্যাক্টর দ্বারা রিপোর্ট করা সর্বোচ্চ অপটিক্যাল থেকে অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতাও। M2 এর<1.06@150W, 8h stability RMS, and a beam quality factor of M2<1.06@150W. 150W, 8h stability RMS<0.33%, which marks an important progress in high-performance ultrafast thin-film lasers, which will provide more possibilities for high-power ultrafast laser applications.
ফলাফল প্রকাশিত হয়েছিল হাই পাওয়ার লেজার সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং, ভলিউম। 2, নং 2, 2024 (Sizhi Xu, Yubo Gao, Xing Liu, Yewang Chen, Deqin Ouyang, Junqing Zhao, Minqiu Liu, Xu Wu, Chunyu Guo, Cangtang Wu, and Yewang Chen) চুনিউ গুও, ক্যাংতাও ঝু, কিতাও লু, শুয়াংচেন রুয়ান। উচ্চ-পুনরাবৃত্তি-হার এবং উচ্চ-শক্তি দক্ষ পিকোসেকেন্ড পাতলা-ডিস্ক পুনরুত্পাদনকারী পরিবর্ধক [জে]। হাই পাওয়ার লেজার সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং, 2024, 12(2): 02000e14)।
উচ্চ ভারী ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ শক্তি পাতলা-ডিস্ক পুনর্জন্ম পরিবর্ধক সিস্টেম
চিত্র 1 থিন-ফ্লেক রিজেনারেটিভ অ্যামপ্লিফিকেশন সিস্টেম
থিন-ফ্লেক লেজার অ্যামপ্লিফায়ারের গঠন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। এতে একটি ফাইবার বীজের উৎস, একটি পাতলা-ফিল্ম লেজারের মাথা এবং একটি পুনর্জন্মগত পরিবর্ধন গহ্বর রয়েছে। বীজের উৎস হল একটি ytterbium-doped fiber oscillator যার গড় শক্তি 15 mW, একটি কেন্দ্রীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1030 nm, একটি পালস প্রস্থ 7.1 ps এবং 30 MHz এর পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি। পাতলা-ফিল্ম লেজার হেড একটি বাড়িতে তৈরি Yb: YAG ক্রিস্টাল ব্যবহার করে যার ব্যাস 8.8 মিমি এবং 150 µm পুরুত্ব এবং একটি 48- স্ট্রোক পাম্পিং সিস্টেম। পাম্পের উৎসটি একটি 969 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্য-লক শূন্য-ফোনন লাইন এলডি ব্যবহার করে, যা কোয়ান্টাম ত্রুটিকে 5.8% এ কমিয়ে দেয়। একটি অনন্য তাপ অপচয় কাঠামো কার্যকরভাবে ল্যামেলার ক্রিস্টালকে শীতল করে এবং পুনর্জন্ম গহ্বরের স্থায়িত্ব নিশ্চিত করে। পুনরুজ্জীবিত পরিবর্ধন গহ্বরের মধ্যে রয়েছে পকেলস সেল (পিসি), থিন ফিল্ম পোলারাইজার (টিএফপি), কোয়ার্টার-ওয়েভ প্লেটস (কিউডব্লিউপি), এবং একটি অত্যন্ত স্থিতিশীল অনুরণিত গহ্বর। একটি আইসোলেটর (আইসোলেটর) ব্যবহার করা হয় পরিবর্ধিত আলোকে বিপরীতমুখী হওয়া থেকে এবং বীজের উৎসের ক্ষতি করা থেকে। TFP1, রোটেটর এবং হাফ-ওয়েভ প্লেট (HWP) সমন্বিত আইসোলেটর কাঠামোটি পরিবর্ধিত পালস থেকে ইনপুট বীজকে বিচ্ছিন্ন করতে ব্যবহৃত হয়। বীজ ডাল TFP2 এর মাধ্যমে পুনরুত্পাদনকারী পরিবর্ধন চেম্বারে প্রবেশ করে। একটি বেরিয়াম বায়াস বোরেট (BBO) স্ফটিক, PC এবং QWP একত্রিত হয়ে একটি অপটিক্যাল সুইচ তৈরি করে এবং একটি পর্যায়ক্রমিক উচ্চ ভোল্টেজ পিসিতে প্রয়োগ করা হয় যাতে গহ্বরের মধ্য দিয়ে এটিকে সামনে পিছনে প্রচার করার জন্য সিড পালসকে বেছে বেছে ক্যাপচার করা হয়। রাউন্ড-ট্রিপ প্রচারের সময় কার্যকর পরিবর্ধনের জন্য পুকেল বক্স ভোল্টেজ প্রয়োগের সময়কালের সূক্ষ্ম সুরকরণের মাধ্যমে কাঙ্খিত নাড়িটি গহ্বরে দোদুল্যমান হয়।
চিত্র 2 পাতলা ফিল্মের জন্য পুনর্জন্মমূলক পরিবর্ধক সিস্টেমের আউটপুট কর্মক্ষমতা
1 MHz এ, পুনরুত্পাদনকারী পরিবর্ধকের সর্বোচ্চ আউটপুট শক্তি 154.1 W, একটি অপটিক্যাল-টু-অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা 61% পর্যন্ত, MX2=1 এর একটি বিম গুণমান ফ্যাক্টর৷{11}}5 এবং MY সর্বোচ্চ শক্তিতে 2=1.06, এবং RMS <0.33% এর একটি 8-ঘন্টা পাওয়ার স্থায়িত্ব।
