उच्च प्रदर्शन अल्ट्राफास्ट वेफर लेजर प्रौद्योगिकी

उच्च प्रदर्शन अल्ट्राफास्ट वेफरलेजर प्रौद्योगिकी
उच्च शक्तिअल्ट्राफास्ट लेजरव्यापक रूप से उन्नत विनिर्माण, सूचना, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, बायोमेडिसिन, राष्ट्रीय रक्षा और सैन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, और राष्ट्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी नवाचार और उच्च गुणवत्ता वाले विकास को बढ़ावा देने के लिए प्रासंगिक वैज्ञानिक अनुसंधान महत्वपूर्ण है। पतली टुकड़ालेजर तंत्रउच्च औसत शक्ति के अपने लाभों के साथ, बड़ी पल्स ऊर्जा और उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता की एटोसेकंड भौतिकी, सामग्री प्रसंस्करण और अन्य वैज्ञानिक और औद्योगिक क्षेत्रों में बहुत मांग है, और दुनिया भर के देशों द्वारा व्यापक रूप से चिंतित है।
हाल ही में, चीन में एक शोध टीम ने उच्च प्रदर्शन (उच्च स्थिरता, उच्च शक्ति, उच्च बीम गुणवत्ता, उच्च दक्षता) अल्ट्रा-फास्ट वेफर को प्राप्त करने के लिए स्व-विकसित वेफर मॉड्यूल और पुनर्योजी प्रवर्धन प्रौद्योगिकी का उपयोग किया हैलेज़रआउटपुट। पुनर्जनन एम्पलीफायर गुहा के डिजाइन और सतह के तापमान के नियंत्रण और गुहा में डिस्क क्रिस्टल की यांत्रिक स्थिरता के नियंत्रण, एकल पल्स ऊर्जा का लेजर आउटपुट> 300 μJ, पल्स चौड़ाई <7 पीएस, औसत शक्ति> 150 डब्ल्यू हासिल किया जाता है, और उच्चतम प्रकाश-से-प्रकाश रूपांतरण दक्षता 61%तक पहुंच सकती है, जो कि उच्चतम ऑप्टिकल रूपांतरण भी है। बीम गुणवत्ता कारक M2 <1.06@150w, 8h स्थिरता RMS <0.33%, यह उपलब्धि उच्च-प्रदर्शन अल्ट्राफास्ट वेफर लेजर में एक महत्वपूर्ण प्रगति को चिह्नित करती है, जो उच्च-शक्ति अल्ट्राफास्ट लेजर अनुप्रयोगों के लिए अधिक संभावनाएं प्रदान करेगा।

उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति, उच्च शक्ति वेफर पुनर्जनन प्रवर्धन प्रणाली
वेफर लेजर एम्पलीफायर की संरचना को चित्र 1 में दिखाया गया है। इसमें एक फाइबर बीज स्रोत, एक पतली स्लाइस लेजर सिर और एक पुनर्योजी एम्पलीफायर गुहा शामिल है। 15 मेगावाट की औसत शक्ति के साथ एक ytterbium-doped फाइबर थरथरानवाला, 1030 एनएम की एक केंद्रीय तरंग दैर्ध्य, 7.1 पीएस की एक पल्स चौड़ाई और 30 मेगाहर्ट्ज की पुनरावृत्ति दर का उपयोग बीज स्रोत के रूप में किया गया था। वेफर लेजर हेड एक होममेड YB: YAG क्रिस्टल का उपयोग करता है जिसमें 8.8 मिमी के व्यास और 150 माइक्रोन की मोटाई और 48-स्ट्रोक पंपिंग सिस्टम है। पंप स्रोत 969 एनएम लॉक तरंग दैर्ध्य के साथ एक शून्य-फॉनन लाइन एलडी का उपयोग करता है, जो क्वांटम दोष को 5.8%तक कम करता है। अद्वितीय शीतलन संरचना प्रभावी रूप से वेफर क्रिस्टल को ठंडा कर सकती है और पुनर्जनन गुहा की स्थिरता सुनिश्चित कर सकती है। पुनर्योजी प्रवर्धक गुहा में पॉकल्स सेल (पीसी), पतली फिल्म पोलराइज़र (टीएफपी), क्वार्टर-वेव प्लेट्स (क्यूडब्ल्यूपी) और एक उच्च-स्थिरता प्रतिध्वनि शामिल हैं। आइसोलेटर्स का उपयोग बीज स्रोत को रिवर्स-डैमेजिंग से प्रवर्धित प्रकाश को रोकने के लिए किया जाता है। TFP1, रोटेटर और हाफ-वेव प्लेटों (HWP) से युक्त एक आइसोलेटर संरचना का उपयोग इनपुट बीज और प्रवर्धित दालों को अलग करने के लिए किया जाता है। बीज पल्स TFP2 के माध्यम से पुनर्जनन प्रवर्धन कक्ष में प्रवेश करता है। बेरियम मेटाबोरेट (BBO) क्रिस्टल, पीसी, और QWP एक ऑप्टिकल स्विच बनाने के लिए गठबंधन करते हैं जो पीसी पर समय -समय पर उच्च वोल्टेज को लागू करता है ताकि सीड पल्स को चुनिंदा रूप से कैप्चर किया जा सके और इसे गुहा में आगे और पीछे प्रचारित किया जा सके। वांछित पल्स गुहा में दोलन करता है और बॉक्स के संपीड़न अवधि को बारीक रूप से समायोजित करके गोल यात्रा प्रसार के दौरान प्रभावी ढंग से प्रवर्धित होता है।
वेफर पुनर्जनन एम्पलीफायर अच्छा आउटपुट प्रदर्शन दिखाता है और उच्च अंत विनिर्माण क्षेत्रों जैसे कि चरम पराबैंगनी लिथोग्राफी, एटोसेकंड पंप स्रोत, 3 सी इलेक्ट्रॉनिक्स और नए ऊर्जा वाहनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा। इसी समय, वेफर लेजर तकनीक को बड़े सुपर-शक्तिशाली पर लागू होने की उम्मीद हैलेजर डिवाइस, नैनोस्केल स्पेस स्केल और फेमटोसेकंड टाइम स्केल पर पदार्थ के गठन और ठीक पता लगाने के लिए एक नया प्रयोगात्मक साधन प्रदान करना। देश की प्रमुख जरूरतों को पूरा करने के लक्ष्य के साथ, परियोजना टीम लेजर प्रौद्योगिकी नवाचार पर ध्यान केंद्रित करना जारी रखेगी, रणनीतिक उच्च-शक्ति लेजर क्रिस्टल की तैयारी के माध्यम से आगे टूट जाएगी, और सूचना, ऊर्जा, उच्च-स्तरीय उपकरणों और इसी तरह के क्षेत्र में लेजर उपकरणों के स्वतंत्र अनुसंधान और विकास क्षमता में प्रभावी रूप से सुधार करेगी।