تقنية ليزر رقاقة عالية الأداء

رقاقة عالية الأداء فائقة الأداءتكنولوجيا الليزر
الطاقة العاليةأشعة الليزر الفائق السرعةتستخدم على نطاق واسع في التصنيع المتقدم والمعلومات والإلكترونيات الدقيقة والطيد الحيوي والمجالات الوطنية والمجالات العسكرية ، والبحث العلمي ذات الصلة أمرًا حيويًا لتعزيز الابتكار العلمي والتكنولوجي الوطني والتنمية عالية الجودة. شريحة رقيقةنظام الليزربفضل مزاياها المتوسطة المتوسطة ، فإن طاقة النبض الكبيرة وجودة الحزمة الممتازة لها طلب كبير في الفيزياء العطرية ، ومعالجة المواد وغيرها من المجالات العلمية والصناعية ، وكانت تشعر بالقلق على نطاق واسع من قبل البلدان في جميع أنحاء العالم.
في الآونة الأخيرة ، استخدم فريق أبحاث في الصين وحدة الرقاقة التي تم تطويرها ذاتيًا وتكنولوجيا تضخيم التجديد لتحقيق الأداء العالي (الثبات العالي ، والطاقة العالية ، وجودة الحزمة العالية ، والكفاءة العالية)الليزرالإخراج. من خلال تصميم تجويف مضخم التجديد والتحكم في درجة حرارة السطح والاستقرار الميكانيكي لبلورة القرص في التجويف ، يمكن أن يتحقق الناتج الليزري لطاقة النبض الفردية> 300 μJ ، وعرض النبض <7 ps ، ومتوسط ​​الطاقة> 150 W يتم الإبلاغ عنه ، وأعلى كفاءة تحويل الضوء إلى الخفيفة يمكن أن تصل إلى 61 ٪ أيضًا. عامل جودة الحزمة M2 <1.06@150w ، 8H استقرار RMS <0.33 ٪ ، يمثل هذا الإنجاز تقدمًا مهمًا في ليزر الرقاقة فائق السرعة عالي الأداء ، والذي سيوفر المزيد من الاحتمالات لتطبيقات الليزر فائق السرعة عالية الطاقة.

تردد تكرار عالي ، نظام تضخيم تجديد الرقاقة عالي الطاقة
يظهر في الشكل 1 هيكل مكبر الصوت ليزر الويفر ، ويشمل مصدر بذور الألياف ورأس ليزر شريحة رقيقة وتجويف مضخم التجديد. تم استخدام مذبذب من الألياف المتدلية Ytterbium مع متوسط ​​قوة 15 ميجاوات ، وطول موجة مركزي 1030 نانومتر ، وعرض نبض قدره 7.1 ps وتم استخدام معدل تكرار قدره 30 ميغاهيرتز كمصدر للبذور. يستخدم رأس ليزر الرقاقة YB: بلورة YAG بقطر 8.8 مم وسمك 150 ميكرون ونظام ضخ 48 سكرك. يستخدم مصدر المضخة خطًا صفرًا فونون LD بطول موجة قفل 969 نانومتر ، مما يقلل من عيب الكم إلى 5.8 ٪. يمكن أن يبرد بنية التبريد الفريدة بشكل فعال بلورة الرقاقة وضمان استقرار تجويف التجديد. يتكون تجويف تضخيم التجديد من خلايا Pockels (PC) ، مستقطب فيلم رفيع (TFP) ، لوحات موجة ربع (QWP) ورنين عالي الاستقرار. تُستخدم العوامل لمنع الضوء المتضخمة من إضفاء الطابع العكسي لمصدر البذور. يتم استخدام بنية العزل التي تتكون من TFP1 ، وألواح الدوران والموجة نصف (HWP) لعزل بذور المدخلات والنبضات المضخمة. يدخل نبض البذور في غرفة تضخيم التجديد عبر TFP2. تجمع بلورات Barium Metaborate (BBO) ، PC ، و QWP لتشكيل مفتاح بصري يطبق جهدًا عاليًا بشكل دوري على الكمبيوتر لالتقاط نبض البذور بشكل انتقائي ونشره ذهابًا وإيابًا في التجويف. يتذبذب النبض المطلوب في التجويف ويتم تضخيمه بفعالية أثناء انتشار الرحلة ذهابًا وإيابًا عن طريق ضبط فترة ضغط الصندوق.
يُظهر مضخم تجديد الرقاقة أداءً جيدًا للإخراج وسيلعب دورًا مهمًا في مجالات التصنيع المتطورة مثل الطباعة الحجرية فوق البنفسجية ومصدر مضخة Attosecond و 3C الإلكترونيات ومركبات الطاقة الجديدة. في الوقت نفسه ، من المتوقع تطبيق تقنية Wefer Laser على قوة كبيرة فائقةأجهزة الليزر، توفير وسيلة تجريبية جديدة لتشكيل واكتشاف المادة بشكل جيد على مقياس مساحة النانو ومقياس الوقت فيمتوثانية. بهدف تلبية الاحتياجات الرئيسية للبلاد ، سيستمر فريق المشروع في التركيز على ابتكار تكنولوجيا الليزر ، ومواصلة تحضير بلورات الليزر ذات الطاقة العالية الاستراتيجية ، وتحسين قدرة البحث والتطوير المستقلة بشكل فعال على أجهزة الليزر في مجالات المعلومات ، والطاقة ، والمعدات المتطورة ، وما إلى ذلك.