|
Создание высокоэнергетических сверхбыстрых лазеров
|
|
|
|
Сверхбыстрые лазеры обладают такими преимуществами, как высокое временное разрешение, высокая плотность энергии, широкополосный спектр и т. д. Сверхбыстрые лазеры с высокой энергией и высокой пиковой мощностью широко применяются в промышленных областях и передовых науках, таких как современное производство, фотомедицина и сверхбыстрая физика. Исследователи под руководством профессора Пу Чжоу и А./проф. Кан Ли из Национального университета оборонных технологий (NUDT), Китай, интересуется технологиями сверхбыстрых волоконных лазеров высокой мощности и энергии. Волоконные лазеры обладают преимуществами гибкой и компактной системы, высокой эффективности преобразования, а также превосходного качества луча. Ограниченная небольшой площадью поля моды и большой длиной передачи, масштабирование энергии импульса и пиковой мощности сверхбыстрых волоконных лазеров существенно затруднено из-за нежелательных нелинейных эффектов. В общем случае порог нелинейных эффектов пропорционален диаметру поля моды (MFD). Однако MFD волокна не может быть произвольно увеличено для смягчения нелинейных эффектов, поскольку содержание моды высокого порядка (HOM) может появиться и ухудшить качество выходного луча.
|
|
|
Коническое волокно имеет увеличенный в продольном направлении диаметр сердцевины/оболочки, что потенциально может сбалансировать нелинейные эффекты и качество луча. Объединив коническое легированное волокно с ограниченной конструкцией и метод компенсации дисперсии высокого порядка, исследователи продемонстрировали монолитную систему CPA с высокой энергией и пиковой мощностью и качеством луча, близким к дифракционному ограничению (M2 = 1,20). Максимальная энергия импульса 126,3 мкДж была получена после сжатия импульса с длительностью импульса 401 фс и пиковой мощностью 207 МВт, что представляет собой самую высокую пиковую мощность, генерируемую монолитным волоконным лазером, когда-либо зарегистрированным. Работа под названием «Монолитный конусный чирпированный волоконный усилитель с Yb-волокном, обеспечивающий фемтосекундный лазер мощностью 126 мкДж и мощностью 207 МВт с качеством луча, практически ограниченным дифракцией», была опубликована в журнале Frontiers of Optoelectronics.
|
|
|
|
Источник
|
