Laser nga naka-lock sa mode, kusog nga taas nga enerhiya nga ultrafast laser

Taas nga gahum nga femtosecondlaseradunay dakong bili sa aplikasyon sa siyentipikong panukiduki ug mga natad sa industriya sama sa terahertz generation, attosecond pulse generation ug optical frequency comb.Mga laser nga gi-mod-lockAng mga de-koryenteng kagamitan nga gibase sa tradisyonal nga block-gain media limitado sa thermal lensing effect sa taas nga gahum, ug sa pagkakaron ang pinakataas nga output power mga 20 W.

Ang nipis nga sheet laser naggamit ug multi-pass pump structure aron ipakita angsuga sa bombangadto sa sheet gain medium nga may gibag-on nga 100 microns para sa taas nga efficiency pump absorption. Ang nipis kaayo nga gain medium nga giubanan sa backcooling technology nakapakunhod pag-ayo sa impluwensya sa thermal lens effect ug nonlinear effect, ug makab-ot ang mas taas nga power femtosecond pulse output.
Ang mga wafer oscillator nga giubanan sa Kerr lens mode-locking technology mao ang pangunang paagi aron makakuha og taas nga average power laser output nga adunay pulse width nga naa sa han-ay sa femtosecond.

FIG. 1 (a) 72 diagram sa istruktura sa optika ug (b) pisikal nga diagram sa modyul sa bomba

Usa ka grupo sa mga tigdukiduki gikan sa Chinese Academy of Sciences ang nagdisenyo ug nagtukod og Kerr lens mode-locked sheet laser base sa self-developed 72-way pump module, ug nagpalambo og Kerr lens mode-locked sheet laser nga adunay pinakataas nga average power ug single pulse energy sa China.
Base sa prinsipyo sa Kerr lens mode-locking ug sa iterative calculation sa ABCD matrix, ang research team unang nag-analisar sa mode-locking theory sa thin plate Kerr lens mode-locking laser, gisundog ang mga pagbag-o sa mode sa resonator atol sa mode-locking operation ug continuous operation, ug gikumpirma nga ang cavity mode radius sa hard diaphragm mokunhod og sobra sa 7% human sa mode-locking.

Sunod niini, gigiyahan sa prinsipyo sa disenyo, ang research team nagdisenyo ug nagtukod og Kerr lens mode-locked resonator (FIG. 2) base sa 72-way pump module (FIG.1) nga independente nga gihimo sa team, ug nakakuha og pulsed laser output nga adunay average nga gahum nga 11.78W, pulse width nga 245 fs ug single pulse energy nga 0.14μJ sa 72 W pumping time. Ang gilapdon sa output pulse ug ang pagkalainlain sa intracavity mode nahiuyon sa mga resulta sa simulation.

FIG. 2 Eskematikong dayagram sa resonant cavity sa Kerr lens mode-locked Yb:YAG wafer laser nga gigamit sa eksperimento

Aron mapaayo ang output power sa laser, gipataas sa research team ang curvature radius sa focusing mirror, ug gi-fine-tune ang Kerr medium thickness ug second-order dispersion. Sa dihang gibutang ang pump power sa 94 W, ang average output power gipataas ngadto sa 22.33 W, ug ang pulse width kay 394 fs ug ang single pulse energy kay 0.28 μJ.

Aron dugang madugangan ang output power, ang research team dugang nga modugang sa curvature radius sa focused concave mirror pair, samtang ibutang ang resonator sa usa ka low vacuum closed environment aron makunhuran ang impluwensya sa air disturbance ug air dispersion.