ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಶೀಟ್ ಲೇಸರ್, ಪವರ್ ಹೈ ಎನರ್ಜಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್

ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ಲೇಸರ್ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಟೆರಾಹೆರ್ಟ್ಜ್ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಅಟ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಬಾಚಣಿಗೆಯಂತಹ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಮಾಡ್-ಲಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್‌ಗಳುಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬ್ಲಾಕ್-ಗೇನ್ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಥರ್ಮಲ್ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 20 W ಆಗಿದೆ.

ಥಿನ್ ಶೀಟ್ ಲೇಸರ್ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಲು ಬಹು-ಪಾಸ್ ಪಂಪ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆಪಂಪ್ ಲೈಟ್ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಪಂಪ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗಾಗಿ 100 ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳ ದಪ್ಪವಿರುವ ಶೀಟ್ ಗಳಿಕೆ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ. ಬ್ಯಾಕ್‌ಕೂಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ಗಳಿಕೆಯ ಮಾಧ್ಯಮವು ಥರ್ಮಲ್ ಲೆನ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ನಾಡಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ವೇಫರ್ ಆಸಿಲೇಟರ್‌ಗಳು ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್‌ನ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ನಾಡಿ ಅಗಲದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಾಸರಿ ಪವರ್ ಲೇಸರ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮುಖ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ.

ಅಂಜೂರ 1 (a) 72 ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರಚನೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಮತ್ತು (b) ಪಂಪ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ ಭೌತಿಕ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಚೈನೀಸ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಸ್ವಯಂ-ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ 72-ವೇ ಪಂಪ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ ಶೀಟ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ ಶೀಟ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಿಂಗಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ. ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ನಾಡಿ ಶಕ್ತಿ.
ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ತತ್ವ ಮತ್ತು ಎಬಿಸಿಡಿ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೊದಲು ತೆಳುವಾದ ಪ್ಲೇಟ್ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿತು, ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅನುರಣಕದಲ್ಲಿನ ಮೋಡ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಿತು. ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ, ಮತ್ತು ಹಾರ್ಡ್ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಮೋಡ್ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ನಂತರ 7% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿದರು.

ತರುವಾಯ, ವಿನ್ಯಾಸ ತತ್ವದಿಂದ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ತಂಡವು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ 72-ವೇ ಪಂಪ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ (FIG.1) ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ಡ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ (FIG. 2) ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿತು ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಿಸಿತು ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿತು. 11.78W ನ ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಔಟ್ಪುಟ್, 245 fs ನ ನಾಡಿ ಅಗಲ ಮತ್ತು 72 W ಪಂಪಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 0.14μJ ನ ಏಕೈಕ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿ. ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪಲ್ಸ್‌ನ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಇಂಟ್ರಾಕ್ಯಾವಿಟಿ ಮೋಡ್‌ನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಒಪ್ಪಂದದಲ್ಲಿದೆ.

ಅಂಜೂರ 2 ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ Yb:YAG ವೇಫರ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಅನುರಣನ ಕುಹರದ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಲೇಸರ್‌ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಕನ್ನಡಿಯ ವಕ್ರತೆಯ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು ಮತ್ತು ಕೆರ್ ಮಧ್ಯಮ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ-ಕ್ರಮದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಿತು. ಪಂಪ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು 94 W ಗೆ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ, ಸರಾಸರಿ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು 22.33 W ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲವು 394 fs ಮತ್ತು ಏಕ ನಾಡಿ ಶಕ್ತಿಯು 0.28 μJ ಆಗಿತ್ತು.

ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಕಾನ್ಕೇವ್ ಮಿರರ್ ಜೋಡಿಯ ವಕ್ರತೆಯ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಗಾಳಿಯ ಅಡಚಣೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ಪ್ರಸರಣದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ರೆಸೋನೇಟರ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ವಾತ ಮುಚ್ಚಿದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಇರಿಸುತ್ತದೆ.