ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ಡ್ ಶೀಟ್ ಲೇಸರ್, ಪವರ್ ಹೈ ಎನರ್ಜಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್

ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ಲೇಸರ್ಟೆರಾಹರ್ಟ್ಜ್ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಅಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಬಾಚಣಿಗೆಯಂತಹ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಅನ್ವಯಿಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.ಮಾಡ್-ಲಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್‌ಗಳುಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬ್ಲಾಕ್-ಗೇನ್ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ಮಸೂರ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಸುಮಾರು 20 W ಆಗಿದೆ.

ತೆಳುವಾದ ಹಾಳೆಯ ಲೇಸರ್ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಲು ಮಲ್ಟಿ-ಪಾಸ್ ಪಂಪ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆಪಂಪ್ ಲೈಟ್ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಪಂಪ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗಾಗಿ 100 ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳ ದಪ್ಪವಿರುವ ಶೀಟ್ ಗೇನ್ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ. ಬ್ಯಾಕ್‌ಕೂಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ಗೇನ್ ಮಾಧ್ಯಮವು ಥರ್ಮಲ್ ಲೆನ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ವೇಫರ್ ಆಂದೋಲಕಗಳು ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಾಸರಿ ಪವರ್ ಲೇಸರ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮುಖ್ಯ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ.

ಚಿತ್ರ 1 (ಎ) 72 ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರಚನೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಮತ್ತು (ಬಿ) ಪಂಪ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ ಭೌತಿಕ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಚೀನೀ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಸ್ವಯಂ-ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ 72-ವೇ ಪಂಪ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ಡ್ ಶೀಟ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿ ನಿರ್ಮಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಏಕ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ಡ್ ಶೀಟ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ.
ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ತತ್ವ ಮತ್ತು ABCD ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಮೊದಲು ತೆಳುವಾದ ಪ್ಲೇಟ್ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿತು, ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೆಸೋನೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಮೋಡ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಿತು ಮತ್ತು ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್ ನಂತರ ಹಾರ್ಡ್ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್‌ನಲ್ಲಿನ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಮೋಡ್ ತ್ರಿಜ್ಯವು 7% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿತು.

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

ಚಿತ್ರ 2 ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಕೆರ್ ಲೆನ್ಸ್ ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ಡ್ Yb:YAG ವೇಫರ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಅನುರಣನ ಕುಹರದ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ.

ಲೇಸರ್‌ನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಮಿರರ್‌ನ ವಕ್ರತೆಯ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು ಮತ್ತು ಕೆರ್ ಮಧ್ಯಮ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ-ಕ್ರಮಾಂಕದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಿತು. ಪಂಪ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು 94 W ಗೆ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ, ಸರಾಸರಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು 22.33 W ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲ 394 fs ಆಗಿತ್ತು ಮತ್ತು ಏಕ ಪಲ್ಸ್ ಶಕ್ತಿ 0.28 μJ ಆಗಿತ್ತು.

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