موڈ لاک شیٹ لیزر، پاور ہائی انرجی الٹرا فاسٹ لیزر

ہائی پاور فیمٹو سیکنڈلیزرسائنسی تحقیق اور صنعتی شعبوں جیسے کہ ٹیرا ہرٹز جنریشن، ایٹوسیکنڈ پلس جنریشن اور آپٹیکل فریکوئنسی کامب میں اس کی بہت زیادہ اطلاق ہے۔موڈ لاکڈ لیزرزروایتی بلاک گین میڈیا کی بنیاد پر ہائی پاور پر تھرمل لینسنگ اثر سے محدود ہیں، اور فی الحال زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور تقریباً 20 ڈبلیو ہے۔

پتلی شیٹ لیزر کی عکاسی کرنے کے لئے کثیر پاس پمپ ڈھانچہ کا استعمال کرتا ہےپمپ روشنیاعلی کارکردگی کے پمپ جذب کے لیے 100 مائیکرون کی موٹائی کے ساتھ شیٹ کو میڈیم حاصل کریں۔بیک کولنگ ٹکنالوجی کے ساتھ مل کر انتہائی پتلا حاصل کرنے والا میڈیم تھرمل لینس اثر اور نان لائنر اثر کے اثر کو بہت حد تک کم کرتا ہے، اور اعلی طاقت فیمٹوسیکنڈ پلس آؤٹ پٹ حاصل کر سکتا ہے۔
Kerr lens mode-locking technology کے ساتھ مل کر Wafer oscillators femtosecond کی ترتیب میں نبض کی چوڑائی کے ساتھ اعلی اوسط پاور لیزر آؤٹ پٹ حاصل کرنے کا اہم ذریعہ ہیں۔

انجیر.1 (a) 72 آپٹیکل سٹرکچر ڈایاگرام اور (b) پمپ ماڈیول کا فزیکل ڈایاگرام

چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے محققین کی ایک ٹیم نے خود تیار کردہ 72 طرفہ پمپ ماڈیول کی بنیاد پر کیر لینس موڈ لاک شیٹ لیزر کو ڈیزائن اور بنایا، اور کیر لینس موڈ لاک شیٹ لیزر تیار کیا جس میں سب سے زیادہ اوسط طاقت اور واحد چین میں نبض کی توانائی
کیر لینس موڈ لاکنگ کے اصول اور اے بی سی ڈی میٹرکس کے تکراری حساب کتاب کی بنیاد پر، تحقیقی ٹیم نے پہلے پتلی پلیٹ کیر لینس موڈ لاکنگ لیزر کے موڈ لاکنگ تھیوری کا تجزیہ کیا، موڈ لاکنگ آپریشن کے دوران ریزونیٹر میں موڈ کی تبدیلیوں کو سمولیٹ کیا۔ اور مسلسل آپریشن، اور اس بات کی تصدیق کی کہ ہارڈ ڈایافرام پر کیویٹی موڈ کا رداس موڈ لاکنگ کے بعد 7 فیصد سے زیادہ کم ہو جائے گا۔

اس کے بعد، ڈیزائن کے اصول کی رہنمائی میں، تحقیقی ٹیم نے آزادانہ طور پر ٹیم کے تیار کردہ 72 طرفہ پمپ ماڈیول (FIG.1) پر مبنی Kerr lens mode-locked resonator (FIG. 2) کو ڈیزائن اور بنایا، اور ایک پلس لیزر حاصل کیا۔ 11.78W کی اوسط طاقت کے ساتھ آؤٹ پٹ، 245 fs کی پلس کی چوڑائی اور 72 W پمپنگ ٹائم پر 0.14μJ کی ایک پلس توانائی۔آؤٹ پٹ پلس کی چوڑائی اور انٹرا کیویٹی موڈ کا تغیر نقلی نتائج کے ساتھ اچھے معاہدے میں ہے۔

انجیر.2 کیر لینس موڈ لاکڈ Yb کے گونجنے والے گہا کا اسکیمیٹک خاکہ: تجربے میں استعمال ہونے والا YAG ویفر لیزر

لیزر کی آؤٹ پٹ پاور کو بہتر بنانے کے لیے، تحقیقی ٹیم نے فوکس کرنے والے آئینے کے گھماؤ والے رداس کو بڑھایا، اور کیر کی درمیانی موٹائی اور دوسری ترتیب کے پھیلاؤ کو ٹھیک بنایا۔جب پمپ پاور کو 94 W پر سیٹ کیا گیا تو، اوسط آؤٹ پٹ پاور کو 22.33 W تک بڑھا دیا گیا، اور نبض کی چوڑائی 394 fs تھی اور واحد نبض کی توانائی 0.28 μJ تھی۔

آؤٹ پٹ پاور کو مزید بڑھانے کے لیے، تحقیقی ٹیم فوکسڈ مقعر آئینے کے جوڑے کے گھماؤ رداس میں مزید اضافہ کرے گی، جب کہ ہوا کے خلل اور ہوا کے پھیلاؤ کے اثر کو کم کرنے کے لیے گونجنے والے کو کم ویکیوم بند ماحول میں رکھا جائے گا۔