رېژىم قۇلۇپلانغان لېنتا لازېرى، كۈچلۈك يۇقىرى ئېنېرگىيەلىك ئۇلترا تېز لازېر

يۇقىرى قۇۋۋەتلىك فېمتوسېكۇندلازېرتېراگېرتس ھاسىل قىلىش، ئاتتوسېكۇند ئىمپۇلس ھاسىل قىلىش ۋە ئوپتىكىلىق چاستوتا تاراش قاتارلىق ئىلمىي تەتقىقات ۋە سانائەت ساھەلىرىدە زور قوللىنىش قىممىتىگە ئىگە.مودېل قۇلۇپلانغان لازېرلارئەنئەنىۋى بلوك كۈچەيتكۈچ مېدىياسىغا ئاساسلانغان بولۇپ، يۇقىرى قۇۋۋەتتىكى تېرمىك لىنزا ئۈنۈمى بىلەن چەكلىنىدۇ، ھازىر ئەڭ چوڭ چىقىرىش قۇۋۋىتى تەخمىنەن 20 ۋات.

نېپىز تاختا لازېر كۆپ ئۆتكۈنچى پومپا قۇرۇلمىسىنى ئىشلىتىپ ئەكس ئەتتۈرىدۇپومپا چىرىغىيۇقىرى ئۈنۈملۈك پومپا سۈمۈرۈش ئۈچۈن قېلىنلىقى 100 مىكرون بولغان قەغەز كۈچەيتىش ئورىغا ئىشلىتىلىدۇ. ئىنتايىن نېپىز كۈچەيتىش ئورى بىلەن ئارقا سوۋۇتۇش تېخنىكىسى بىرلەشتۈرۈلگەن بولۇپ، ئىسسىقلىق لىنزا ئۈنۈمى ۋە سىزىقسىز ئۈنۈمنىڭ تەسىرىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ، ھەمدە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك فېمتوسېكۇند ئىمپۇلس چىقىرىشقا ئېرىشەلەيدۇ.
كېر لىنزا ھالىتىنى قۇلۇپلاش تېخنىكىسى بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن ۋافېر ئوسسىللاتورى، فېمتوسېكۇند تەرتىپىدىكى ئىمپۇلس كەڭلىكى بىلەن يۇقىرى ئوتتۇرىچە قۇۋۋەتلىك لازېر چىقىرىش مىقدارىغا ئېرىشىشنىڭ ئاساسلىق ئۇسۇلى.

1-رەسىم (a) 72-ئوپتىكىلىق قۇرۇلما دىئاگراممىسى ۋە (b) پومپا مودۇلىنىڭ فىزىكىلىق دىئاگراممىسى

جۇڭگو پەنلەر ئاكادېمىيىسىدىكى بىر گۇرۇپپا تەتقىقاتچىلار ئۆزلىرى تەرەققىي قىلدۇرغان 72 يۆنىلىشلىك پومپا مودۇلى ئاساسىدا كېرر لىنزا ھالىتىدە قۇلۇپلانغان يوپۇرماق لازېرنى لايىھىلەپ ياساپ چىقتى، ھەمدە جۇڭگودىكى ئەڭ يۇقىرى ئوتتۇرىچە قۇۋۋەت ۋە يەككە ئىمپۇلس ئېنېرگىيەسىگە ئىگە كېرر لىنزا ھالىتىدە قۇلۇپلانغان يوپۇرماق لازېرنى تەرەققىي قىلدۇردى.
تەتقىقات گۇرۇپپىسى Kerr لىنزىسى ھالىتىنى قۇلۇپلاش پىرىنسىپى ۋە ABCD ماترىتسىنىڭ تەكرار ھېسابلاش ئۇسۇلىغا ئاساسەن، ئالدى بىلەن نېپىز تاختا Kerr لىنزىسى ھالىتىنى قۇلۇپلايدىغان لازېرنىڭ ھالىتىنى قۇلۇپلاش نەزەرىيىسىنى تەھلىل قىلىپ، ھالىتىنى قۇلۇپلاش ۋە ئۈزلۈكسىز ئىشلەش جەريانىدا رېزوناتوردىكى ھالىتىنى تەقلىد قىلدى ھەمدە ھالىتىنى قۇلۇپلىغاندىن كېيىن قاتتىق دىئافراگمادىكى بوشلۇق ھالىتى رادىئۇسىنىڭ %7 تىن ئارتۇق ئازىيىدىغانلىقىنى جەزملەشتۈردى.

كېيىن، لايىھە پىرىنسىپىغا ئاساسەن، تەتقىقات گۇرۇپپىسى مۇستەقىل ھالدا ئىجاد قىلغان 72 يۆنىلىشلىك پومپا مودۇلى (1-رەسىم) ئاساسىدا كېرر لىنزا ھالىتىدە قۇلۇپلانغان رېزوناتور (2-رەسىم) لايىھىلەپ ياساپ، 72 W پومپا ۋاقتىدا ئوتتۇرىچە قۇۋۋىتى 11.78W، ئىمپۇلس كەڭلىكى 245 fs ۋە يەككە ئىمپۇلس ئېنېرگىيەسى 0.14μJ بولغان ئىمپۇلسلىق لازېر چىقىرىش كۈچىگە ئېرىشتى. چىقىرىش ئىمپۇلسىنىڭ كەڭلىكى ۋە بوشلۇق ئىچىدىكى ھالەتنىڭ ئۆزگىرىشى سىمۇلياتسىيە نەتىجىلىرى بىلەن ياخشى ماس كېلىدۇ.

2-رەسىم. تەجرىبىدە ئىشلىتىلگەن كېر لىنزا ھالىتى قۇلۇپلانغان Yb:YAG ۋافېر لازېرىنىڭ رېزونانس بوشلۇقىنىڭ سىخېما دىئاگراممىسى.

لازېرنىڭ چىقىرىش قۇۋۋىتىنى ياخشىلاش ئۈچۈن، تەتقىقات گۇرۇپپىسى فوكۇسلاش ئەينىكىنىڭ ئەگرىلىك رادىئۇسىنى ئاشۇردى ۋە كېر ئوتتۇرا قېلىنلىقى ۋە ئىككىنچى دەرىجىلىك تارقىلىشچانلىقىنى ئىنچىكىلەشتۈردى. پومپا قۇۋۋىتى 94 W غا تەڭشەلگەندە، ئوتتۇرىچە چىقىرىش قۇۋۋىتى 22.33 W غا يەتكۈزۈلدى، ئىمپۇلس كەڭلىكى 394 fs، يەككە ئىمپۇلس ئېنېرگىيەسى 0.28 μJ بولدى.

چىقىرىش قۇۋۋىتىنى تېخىمۇ ئاشۇرۇش ئۈچۈن، تەتقىقات گۇرۇپپىسى مەركەزلەشكەن ئىچكى ئەينەك جۈپلىرىنىڭ ئەگرىلىك رادىئۇسىنى تېخىمۇ ئاشۇرىدۇ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، رېزوناتورنى ھاۋانىڭ قالايمىقانلىشىشى ۋە ھاۋانىڭ تارقىلىشىنىڭ تەسىرىنى ئازايتىش ئۈچۈن تۆۋەن ۋاكۇئۇملۇق يېپىق مۇھىتقا قويىدۇ.