ឡាស៊ែរសន្លឹកចាក់សោរបៀប ថាមពលឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់

ថាមពលខ្ពស់ femtosecondឡាស៊ែរមានតម្លៃកម្មវិធីដ៏អស្ចារ្យនៅក្នុងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ និងវិស័យឧស្សាហកម្មដូចជា ជំនាន់ terahertz ជំនាន់ជីពចរ attosecond និងប្រេកង់អុបទិក។Mod-locked lasersដោយផ្អែកលើប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ block-gain បែបប្រពៃណីត្រូវបានកំណត់ដោយឥទ្ធិពលកញ្ចក់កម្ដៅនៅថាមពលខ្ពស់ ហើយបច្ចុប្បន្នថាមពលទិន្នផលអតិបរមាគឺប្រហែល 20 W ។

ឡាស៊ែរសន្លឹកស្តើងប្រើរចនាសម្ព័ន្ធបូមពហុឆ្លងកាត់ដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំងភ្លើងបូមទៅសន្លឹកទទួលបានមធ្យមដែលមានកម្រាស់ 100 មីក្រូសម្រាប់ការស្រូបយកស្នប់មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។កម្រិតមធ្យមនៃការកើនឡើងស្តើងខ្លាំង រួមផ្សំជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យា backcooling កាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវឥទ្ធិពលនៃឥទ្ធិពលកញ្ចក់កម្ដៅ និងឥទ្ធិពល nonlinear ហើយអាចសម្រេចបាននូវថាមពលខ្ពស់នៃទិន្នផលជីពចរ femtosecond ។
Wafer oscillators រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយបច្ចេកវិទ្យា Kerr lens mode-locking technology គឺជាមធ្យោបាយចម្បងក្នុងការទទួលបានទិន្នផលឡាស៊ែរថាមពលជាមធ្យមខ្ពស់ជាមួយនឹងទទឹងជីពចរតាមលំដាប់ femtosecond ។

រូបភព។1 (a) 72 ដ្យាក្រាមរចនាសម្ព័ន្ធអុបទិក និង (ខ) ដ្យាក្រាមរូបវន្តនៃម៉ូឌុលបូម

ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវមកពីបណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រចិនបានរចនា និងបង្កើតឡាស៊ែរ Kerr lens mode-locked sheet laser ដោយផ្អែកលើម៉ូឌុលបូម 72-way ដែលបង្កើតដោយខ្លួនឯង ហើយបានបង្កើតឡាស៊ែរ Kerr lens mode-locked sheet laser ដែលមានថាមពលមធ្យមខ្ពស់បំផុត និងតែមួយ។ ថាមពលជីពចរនៅក្នុងប្រទេសចិន។
ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃរបៀបចាក់សោកញ្ចក់ Kerr និងការគណនាម្តងហើយម្តងទៀតនៃម៉ាទ្រីស ABCD ក្រុមស្រាវជ្រាវដំបូងបានវិភាគទ្រឹស្តីនៃការចាក់សោរបៀបនៃបន្ទះស្តើង Kerr Lens Mode-locking laser ដោយក្លែងធ្វើការផ្លាស់ប្តូររបៀបនៅក្នុង resonator កំឡុងពេលប្រតិបត្តិការចាក់សោរបៀប និងប្រតិបត្តិការជាបន្តបន្ទាប់ ហើយបានបញ្ជាក់ថាកាំនៃរបៀបបែហោងធ្មែញនៅ diaphragm រឹងនឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយច្រើនជាង 7% បន្ទាប់ពីការចាក់សោរបៀប។

ក្រោយមក ដឹកនាំដោយគោលការណ៍រចនា ក្រុមការងារស្រាវជ្រាវបានរចនា និងសាងសង់ឧបករណ៍កែឆ្នៃដែលចាក់សោដោយកញ្ចក់ Kerr (រូបភាពទី 2) ដោយផ្អែកលើម៉ូឌុលបូម 72 ផ្លូវ (Fig.1) ដែលបង្កើតឡើងដោយក្រុមដោយឯករាជ្យ ហើយទទួលបានឡាស៊ែរជីពចរ ទិន្នផលដែលមានថាមពលជាមធ្យម 11.78W ទទឹងជីពចរ 245 fs និងថាមពលជីពចរតែមួយនៃ 0.14μJ នៅ 72 W ពេលបូម។ទទឹងនៃជីពចរទិន្នផល និងការបំរែបំរួលនៃរបៀប intracavity គឺស្ថិតក្នុងការព្រមព្រៀងគ្នាដ៏ល្អជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ។

រូបភព។2 ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃបែហោងធ្មែញ resonant នៃ Kerr mode-locked Yb:YAG laser wafer ដែលប្រើក្នុងការពិសោធន៍

ដើម្បីបង្កើនថាមពលទិន្នផលរបស់ឡាស៊ែរ ក្រុមស្រាវជ្រាវបានបង្កើនកាំកោងនៃកញ្ចក់ផ្ដោត ហើយបានកែសម្រួលកម្រាស់មធ្យម Kerr និងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលំដាប់ទីពីរ។នៅពេលដែលថាមពលបូមត្រូវបានកំណត់ទៅ 94 W ថាមពលទិន្នផលជាមធ្យមត្រូវបានកើនឡើងដល់ 22.33 W ហើយទទឹងជីពចរគឺ 394 fs ហើយថាមពលជីពចរតែមួយគឺ 0.28 μJ។

ដើម្បីបង្កើនថាមពលទិន្នផលបន្ថែមទៀត ក្រុមស្រាវជ្រាវនឹងបង្កើនកាំកោងនៃកញ្ចក់ concave ដែលផ្តោតបន្ថែមទៀត ខណៈពេលដែលដាក់ resonator នៅក្នុងបរិយាកាសបិទជិតកន្លែងទំនេរទាប ដើម្បីកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃការរំខានខ្យល់ និងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃខ្យល់។