ઉચ્ચ પ્રદર્શન અલ્ટ્રાફાસ્ટ વેફર લેસર ટેકનોલોજી

ઉચ્ચ પ્રદર્શન અલ્ટ્રાફાસ્ટ વેફરલેસર ટેકનોલોજી
ઉચ્ચ શક્તિઅલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસરોઅદ્યતન ઉત્પાદન, માહિતી, માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ, બાયોમેડિસિન, રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ અને લશ્કરી ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને રાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી નવીનતા અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સંબંધિત વૈજ્ઞાનિક સંશોધન મહત્વપૂર્ણ છે. પાતળી સ્લાઈસલેસર સિસ્ટમઉચ્ચ એવરેજ પાવર, મોટી પલ્સ એનર્જી અને ઉત્તમ બીમ ગુણવત્તાના ફાયદા સાથે એટોસેકન્ડ ફિઝિક્સ, મટિરિયલ પ્રોસેસિંગ અને અન્ય વૈજ્ઞાનિક અને ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં ખૂબ માંગ છે અને સમગ્ર વિશ્વના દેશો દ્વારા વ્યાપકપણે ચિંતિત છે.
તાજેતરમાં, ચીનમાં એક સંશોધન ટીમે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન (ઉચ્ચ સ્થિરતા, ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ બીમ ગુણવત્તા, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા) અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ વેફર પ્રાપ્ત કરવા માટે સ્વ-વિકસિત વેફર મોડ્યુલ અને પુનર્જીવિત એમ્પ્લીફિકેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો છે.લેસરઆઉટપુટ રિજનરેશન એમ્પ્લીફાયર કેવિટીની ડિઝાઇન અને સપાટીના તાપમાનના નિયંત્રણ અને પોલાણમાં ડિસ્ક ક્રિસ્ટલની યાંત્રિક સ્થિરતા દ્વારા, સિંગલ પલ્સ એનર્જી >300 μJ, પલ્સ પહોળાઈ <7 ps, સરેરાશ પાવર >150 Wનું લેસર આઉટપુટ પ્રાપ્ત થાય છે. , અને સૌથી વધુ પ્રકાશ-થી-પ્રકાશ રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા 61% સુધી પહોંચી શકે છે, જે અત્યાર સુધી નોંધાયેલ સૌથી વધુ ઓપ્ટિકલ રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા પણ છે. બીમ ગુણવત્તા પરિબળ M2<1.06@150W, 8h સ્થિરતા RMS<0.33%, આ સિદ્ધિ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાફાસ્ટ વેફર લેસરમાં મહત્વની પ્રગતિ દર્શાવે છે, જે ઉચ્ચ-પાવર અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર એપ્લિકેશન્સ માટે વધુ શક્યતાઓ પૂરી પાડશે.

ઉચ્ચ પુનરાવર્તન આવર્તન, ઉચ્ચ શક્તિ વેફર પુનર્જીવન એમ્પ્લીફિકેશન સિસ્ટમ
વેફર લેસર એમ્પ્લીફાયરનું માળખું આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવ્યું છે. તેમાં ફાઈબર બીજનો સ્ત્રોત, પાતળા સ્લાઈસ લેસર હેડ અને રિજનરેટિવ એમ્પ્લીફાયર કેવિટીનો સમાવેશ થાય છે. 15 mW ની સરેરાશ શક્તિ, 1030 nm ની કેન્દ્રિય તરંગલંબાઇ, 7.1 ps ની પલ્સ પહોળાઈ અને 30 MHz ના પુનરાવર્તન દર સાથેનું એક યટરબિયમ-ડોપ્ડ ફાઇબર ઓસિલેટર બીજ સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગમાં લેવાયું હતું. વેફર લેસર હેડ હોમમેઇડ Yb: YAG ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ કરે છે જેનો વ્યાસ 8.8 mm અને 150 µm ની જાડાઈ અને 48-સ્ટ્રોક પમ્પિંગ સિસ્ટમ છે. પંપ સ્ત્રોત 969 nm લોક તરંગલંબાઇ સાથે શૂન્ય-ફોનોન લાઇન LD નો ઉપયોગ કરે છે, જે ક્વોન્ટમ ખામીને 5.8% સુધી ઘટાડે છે. અનન્ય કૂલિંગ માળખું અસરકારક રીતે વેફર ક્રિસ્ટલને ઠંડુ કરી શકે છે અને પુનર્જીવન પોલાણની સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરી શકે છે. રિજનરેટિવ એમ્પ્લીફાઈંગ કેવિટીમાં પોકેલ્સ સેલ (PC), થિન ફિલ્મ પોલરાઈઝર્સ (TFP), ક્વાર્ટર-વેવ પ્લેટ્સ (QWP) અને હાઈ-સ્ટેબિલિટી રેઝોનેટરનો સમાવેશ થાય છે. આઇસોલેટરનો ઉપયોગ એમ્પ્લીફાઇડ પ્રકાશને બીજના સ્ત્રોતને વિપરીત-નુકસાન કરતા અટકાવવા માટે કરવામાં આવે છે. TFP1, રોટેટર અને હાફ-વેવ પ્લેટ્સ (HWP) નો સમાવેશ કરતી આઇસોલેટર સ્ટ્રક્ચરનો ઉપયોગ ઇનપુટ બીજ અને એમ્પ્લીફાઇડ કઠોળને અલગ કરવા માટે થાય છે. બીજ નાડી TFP2 દ્વારા પુનર્જીવન એમ્પ્લીફિકેશન ચેમ્બરમાં પ્રવેશ કરે છે. બેરિયમ મેટાબોરેટ (BBO) સ્ફટિકો, PC અને QWP એક ઓપ્ટિકલ સ્વીચ બનાવવા માટે ભેગા થાય છે જે પીસીને સમયાંતરે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ લાગુ કરે છે જેથી તે બીજની નાડીને પસંદગીપૂર્વક કેપ્ચર કરી શકે અને તેને પોલાણમાં આગળ અને પાછળ ફેલાવે. ઇચ્છિત પલ્સ પોલાણમાં ઓસીલેટ થાય છે અને રાઉન્ડ ટ્રીપ પ્રચાર દરમિયાન બોક્સના સંકોચન સમયગાળાને બારીક સમાયોજિત કરીને અસરકારક રીતે વિસ્તૃત થાય છે.
વેફર રિજનરેશન એમ્પ્લીફાયર સારું આઉટપુટ પરફોર્મન્સ દર્શાવે છે અને અત્યંત અલ્ટ્રાવાયોલેટ લિથોગ્રાફી, એટોસેકન્ડ પંપ સોર્સ, 3C ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને નવા એનર્જી વાહનો જેવા હાઇ-એન્ડ ઉત્પાદન ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે. તે જ સમયે, વેફર લેસર ટેકનોલોજી મોટા સુપર પાવરફુલ પર લાગુ થવાની અપેક્ષા છેલેસર ઉપકરણો, નેનોસ્કેલ સ્પેસ સ્કેલ અને ફેમટોસેકન્ડ ટાઈમ સ્કેલ પર દ્રવ્યની રચના અને ઝીણવટભરી તપાસ માટે નવા પ્રાયોગિક માધ્યમો પૂરા પાડે છે. દેશની મુખ્ય જરૂરિયાતો પૂરી કરવાના ધ્યેય સાથે, પ્રોજેક્ટ ટીમ લેસર ટેક્નોલોજીની નવીનતા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનું ચાલુ રાખશે, વ્યૂહાત્મક ઉચ્ચ-શક્તિ લેસર સ્ફટિકોની તૈયારીમાં આગળ વધશે અને લેસર ઉપકરણોની સ્વતંત્ર સંશોધન અને વિકાસ ક્ષમતામાં અસરકારક રીતે સુધારો કરશે. માહિતીના ક્ષેત્રો, ઉર્જા, ઉચ્ચતમ સાધનો વગેરે.