اعلیٰ طاقت والے الٹرا فاسٹ لیزر بڑے پیمانے پر جدید مینوفیکچرنگ، معلومات، مائیکرو الیکٹرانکس، بائیو میڈیسن، قومی دفاع اور فوجی شعبوں میں استعمال ہوتے ہیں، اور متعلقہ سائنسی تحقیق قومی سائنسی اور تکنیکی جدت اور اعلیٰ معیار کی ترقی کو فروغ دینے کے لیے اہم ہے۔ پتلی سیکشن لیزر سسٹم بڑے پیمانے پر جدید مینوفیکچرنگ، معلومات، مائیکرو الیکٹرانکس، بائیو میڈیکل، دفاعی اور فوجی شعبوں میں استعمال ہوتے ہیں...
اعلیٰ طاقت والے الٹرا فاسٹ لیزر بڑے پیمانے پر جدید مینوفیکچرنگ، انفارمیشن، مائیکرو الیکٹرانکس، بائیو میڈیکل، قومی دفاع اور فوجی شعبوں وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں۔ متعلقہ سائنسی تحقیق قومی سائنسی اور تکنیکی اختراعات اور اعلیٰ معیار کی ترقی کو فروغ دینے کے لیے اہم ہے۔ اپنی اعلی اوسط طاقت، بڑی نبض کی توانائی اور بہترین بیم کوالٹی کی وجہ سے، پتلی فلم لیزر سسٹم کی سائنسی اور صنعتی شعبوں جیسے کہ ایٹوسیکنڈ فزکس اور میٹریل پروسیسنگ میں بہت زیادہ مانگ ہے، اور دنیا بھر کے ممالک سے اس کی بھرپور توجہ حاصل ہوئی ہے۔ تاہم، فی الحال، کلیدی ٹیکنالوجیز جیسے کہ پتلی فلم گین ڈیوائس کی تیاری، کولنگ سسٹم کے ڈیزائن اور پیکیجنگ، اور ملٹی اسٹروک پمپنگ سسٹم میں ابھی بھی خامیاں موجود ہیں، جو ہائی پاور الٹرا فاسٹ پتلی فلم لیزرز کی مزید ترقی کو سنجیدگی سے محدود کرتی ہیں۔ چین
Funded by the National Key Research and Development Program of China (No.2022YFB3605800), the team of Prof. Shuangchen Ruan and Associate Prof. Xing Liu from Shenzhen University of Technology (SZUT) has recently achieved a high-performance (high-stability, high-power, high-beam-quality, and high-efficiency) ultra-fast thin-film laser output by adopting self-developed thin-film module and regenerative amplification technology. By designing the regenerative amplification cavity and controlling the surface temperature and mechanical stability of the disk crystal inside the cavity, a laser output with a single pulse energy >300 μJ، نبض کی چوڑائی<7 ps, and an average power >150 ڈبلیو کا احساس ہوا، جس کی زیادہ سے زیادہ آپٹیکل سے آپٹیکل تبادلوں کی کارکردگی 61% ہے، جو کہ انتہائی تیز رفتار پتلی فلم کے ری جنریٹو ایمپلیفیکیشن، اور بیم کوالٹی فیکٹر کے ذریعے اب تک کی سب سے زیادہ آپٹیکل سے آپٹیکل تبادلوں کی کارکردگی بھی ہے۔ M2 کا<1.06@150W, 8h stability RMS, and a beam quality factor of M2<1.06@150W. 150W, 8h stability RMS<0.33%, which marks an important progress in high-performance ultrafast thin-film lasers, which will provide more possibilities for high-power ultrafast laser applications.
نتائج ہائی پاور لیزر سائنس اینڈ انجینئرنگ، والیوم میں شائع کیے گئے تھے۔ 2، نمبر 2، 2024 (Sizhi Xu, Yubo Gao, Xing Liu, Yewang Chen, Deqin Ouyang, Junqing Zhao, Minqiu Liu, Xu Wu, Chunyu Guo, Cangtang Wu, and Yewang Chen)۔ چونیو گو، کانگٹاؤ زو، کیٹاؤ لو، شوانگ چین روآن۔ اعلی تکرار کی شرح اور اعلی طاقت کا موثر picosecond پتلی ڈسک دوبارہ پیدا کرنے والا یمپلیفائر [J ]۔ ہائی پاور لیزر سائنس اینڈ انجینئرنگ، 2024، 12(2): 02000e14)۔
ہائی ہیوی فریکوئنسی اور ہائی پاور پتلی ڈسک ری جنریٹیو ایمپلیفائر سسٹم
تصویر 1 پتلا فلیک ری جنریٹو ایمپلیفیکیشن سسٹم
پتلی فلیک لیزر یمپلیفائر کا ڈھانچہ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے۔ اس میں فائبر سیڈ سورس، ایک پتلی فلم لیزر ہیڈ اور ری جنریٹیو ایمپلیفیکیشن کیویٹی شامل ہے۔ بیج کا منبع ایک ytterbium-doped fiber oscillator ہے جس کی اوسط طاقت 15 mW، 1030 nm کی مرکزی طول موج، 7.1 ps کی نبض کی چوڑائی اور 30 MHz کی تکرار کی فریکوئنسی ہے۔ پتلی فلم کا لیزر ہیڈ گھریلو Yb: YAG کرسٹل کا استعمال کرتا ہے جس کا قطر 8.8 ملی میٹر اور موٹائی 150 µm ہے اور اسٹروک پمپنگ سسٹم 48- ہے۔ پمپ کا ذریعہ 969 nm طول موج سے بند زیرو فونون لائن LD استعمال کرتا ہے، جو کوانٹم کی خرابی کو 5.8 فیصد تک کم کر دیتا ہے۔ گرمی کی کھپت کا ایک منفرد ڈھانچہ لیملر کرسٹل کو مؤثر طریقے سے ٹھنڈا کرتا ہے اور تخلیق نو کی گہا کے استحکام کو یقینی بناتا ہے۔ ری جنریٹیو ایمپلیفیکیشن کیویٹی Pockels Cell (PC)، Thin Film Polarizers (TFP)، کوارٹر ویو پلیٹس (QWP)، اور ایک انتہائی مستحکم گونجنے والی گہا پر مشتمل ہے۔ ایک الگ تھلگ (Isolator) کا استعمال امپلیفائیڈ روشنی کو الٹنے اور بیج کے منبع کو نقصان پہنچانے سے روکنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ TFP1، روٹیٹر اور ہاف ویو پلیٹس (HWP) پر مشتمل Isolator ڈھانچہ ان پٹ بیج کو ایمپلیفائیڈ پلس سے الگ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ بیج کی نبض TFP2 کے ذریعے دوبارہ پیدا ہونے والے ایمپلیفیکیشن چیمبر میں داخل ہوتی ہے۔ ایک بیریم بائیس بوریٹ (BBO) کرسٹل، PC، اور QWP مل کر ایک آپٹیکل سوئچ بناتے ہیں، اور پی سی پر ایک متواتر ہائی وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تاکہ بیج کی نبض کو منتخب طور پر پکڑا جا سکے تاکہ اسے گہا کے ذریعے آگے پیچھے پھیلایا جا سکے۔ راؤنڈ ٹرپ پروپیگیشن کے دوران موثر امپلیفیکیشن کے لیے پوکیل باکس وولٹیج ایپلی کیشن کی مدت کی ٹھیک ٹیوننگ کے ذریعے مطلوبہ نبض کو گہا میں دوہرایا جاتا ہے۔
تصویر 2 پتلی فلم کے لیے دوبارہ پیدا کرنے والے ایمپلیفائر سسٹم کی آؤٹ پٹ کارکردگی
1 میگاہرٹز پر، ری جنریٹیو ایمپلیفائر کی زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور 154.1 ڈبلیو ہے، آپٹیکل سے آپٹیکل تبادلوں کی کارکردگی 61% تک، MX2=1 کا بیم کوالٹی فیکٹر ہے۔{11}}5 اور MY سب سے زیادہ پاور پر 2=1.06، اور RMS <0.33% کی 8-گھنٹہ پاور استحکام۔
