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-ગુણવત્તાવાળા વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સંબંધિત વૈજ્ઞાનિક સંશોધન મહત્વપૂર્ણ છે.લેસર સિસ્ટમઉચ્ચ સરેરાશ શક્તિ, મોટી પલ્સ ઉર્જા અને ઉત્તમ બીમ ગુણવત્તાના ફાયદાઓ સાથે, એટોસેકન્ડ ભૌતિકશાસ્ત્ર, સામગ્રી પ્રક્રિયા અને અન્ય વૈજ્ઞાનિક અને ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં તેની ખૂબ માંગ છે, અને વિશ્વભરના દેશો દ્વારા તેની વ્યાપકપણે ચિંતા કરવામાં આવી 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. પુનર્જીવન એમ્પ્લીફાયર કેવિટીની ડિઝાઇન અને કેવિટીમાં ડિસ્ક ક્રિસ્ટલની સપાટીના તાપમાન અને યાંત્રિક સ્થિરતાના નિયંત્રણ દ્વારા, સિંગલ પલ્સ એનર્જી >300 μJ, પલ્સ પહોળાઈ <7 ps, સરેરાશ પાવર >150 W નું લેસર આઉટપુટ પ્રાપ્ત થાય છે, અને સૌથી વધુ પ્રકાશ-થી-પ્રકાશ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા 61% સુધી પહોંચી શકે છે, જે અત્યાર સુધી નોંધાયેલ સૌથી વધુ ઓપ્ટિકલ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા પણ છે. બીમ ગુણવત્તા પરિબળ M2<1.06@150W, 8h સ્થિરતા RMS<0.33%, આ સિદ્ધિ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાફાસ્ટ વેફર લેસરમાં એક મહત્વપૂર્ણ પ્રગતિ દર્શાવે છે, જે ઉચ્ચ-શક્તિ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર એપ્લિકેશનો માટે વધુ શક્યતાઓ પ્રદાન કરશે.

ઉચ્ચ પુનરાવર્તન આવર્તન, ઉચ્ચ શક્તિવાળા વેફર પુનર્જીવન એમ્પ્લીફિકેશન સિસ્ટમ
વેફર લેસર એમ્પ્લીફાયરનું માળખું આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવ્યું છે. તેમાં ફાઇબર સીડ સોર્સ, પાતળા સ્લાઇસ લેસર હેડ અને રિજનરેટિવ એમ્પ્લીફાયર કેવિટીનો સમાવેશ થાય છે. 15 મેગાવોટની સરેરાશ શક્તિ, 1030 nm ની કેન્દ્રીય તરંગલંબાઇ, 7.1 ps ની પલ્સ પહોળાઈ અને 30 MHz ના પુનરાવર્તન દર સાથે યટરબિયમ-ડોપેડ ફાઇબર ઓસિલેટરનો ઉપયોગ બીજ સ્ત્રોત તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. વેફર લેસર હેડ 8.8 mm વ્યાસ અને 150 µm ની જાડાઈ અને 48-સ્ટ્રોક પમ્પિંગ સિસ્ટમ સાથે હોમમેઇડ Yb: YAG ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ કરે છે. પંપ સ્ત્રોત 969 nm લોક તરંગલંબાઇ સાથે શૂન્ય-ફોનન લાઇન LD નો ઉપયોગ કરે છે, જે ક્વોન્ટમ ખામીને 5.8% સુધી ઘટાડે છે. અનન્ય ઠંડક માળખું વેફર ક્રિસ્ટલને અસરકારક રીતે ઠંડુ કરી શકે છે અને રિજનરેટિવ કેવિટીની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરી શકે છે. રિજનરેટિવ એમ્પ્લીફાયર કેવિટીમાં પોકેલ્સ કોષો (PC), થિન ફિલ્મ પોલરાઇઝર્સ (TFP), ક્વાર્ટર-વેવ પ્લેટ્સ (QWP) અને ઉચ્ચ-સ્થિરતા રેઝોનેટરનો સમાવેશ થાય છે. એમ્પ્લીફાઇડ પ્રકાશને બીજ સ્ત્રોતને વિપરીત નુકસાન પહોંચાડતા અટકાવવા માટે આઇસોલેટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઇનપુટ બીજ અને એમ્પ્લીફાઇડ કઠોળને અલગ કરવા માટે TFP1, રોટેટર અને હાફ-વેવ પ્લેટ્સ (HWP) ધરાવતી આઇસોલેટર રચનાનો ઉપયોગ થાય છે. સીડ પલ્સ TFP2 દ્વારા રિજનરેશન એમ્પ્લીફિકેશન ચેમ્બરમાં પ્રવેશ કરે છે. બેરિયમ મેટાબોરેટ (BBO) સ્ફટિકો, PC અને QWP ભેગા થઈને એક ઓપ્ટિકલ સ્વીચ બનાવે છે જે પીસી પર સમયાંતરે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ લાગુ કરે છે જેથી બીજ પલ્સને પસંદગીયુક્ત રીતે કેપ્ચર કરી શકાય અને તેને પોલાણમાં આગળ પાછળ ફેલાવી શકાય. ઇચ્છિત પલ્સ પોલાણમાં ઓસીલેટ થાય છે અને બોક્સના કમ્પ્રેશન સમયગાળાને બારીકાઈથી ગોઠવીને રાઉન્ડ ટ્રીપ પ્રચાર દરમિયાન અસરકારક રીતે એમ્પ્લીફાઇડ થાય છે.
વેફર રિજનરેશન એમ્પ્લીફાયર સારું આઉટપુટ પ્રદર્શન દર્શાવે છે અને એક્સ્ટ્રીમ અલ્ટ્રાવાયોલેટ લિથોગ્રાફી, એટોસેકન્ડ પંપ સોર્સ, 3C ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને નવા ઉર્જા વાહનો જેવા ઉચ્ચ-સ્તરીય ઉત્પાદન ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે. તે જ સમયે, વેફર લેસર ટેકનોલોજી મોટા સુપર-પાવરફુલ પર લાગુ થવાની અપેક્ષા છે.લેસર ઉપકરણો, નેનોસ્કેલ સ્પેસ સ્કેલ અને ફેમટોસેકન્ડ ટાઇમ સ્કેલ પર દ્રવ્યની રચના અને સૂક્ષ્મ શોધ માટે એક નવું પ્રાયોગિક માધ્યમ પૂરું પાડશે. દેશની મુખ્ય જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવાના ધ્યેય સાથે, પ્રોજેક્ટ ટીમ લેસર ટેકનોલોજી નવીનતા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનું ચાલુ રાખશે, વ્યૂહાત્મક ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસર સ્ફટિકોની તૈયારીમાં વધુ પ્રગતિ કરશે, અને માહિતી, ઊર્જા, ઉચ્ચ-સ્તરીય સાધનો વગેરે ક્ષેત્રોમાં લેસર ઉપકરણોની સ્વતંત્ર સંશોધન અને વિકાસ ક્ષમતામાં અસરકારક રીતે સુધારો કરશે.