မုဒ်-သော့ခတ်ထားသော စာရွက်လေဆာ၊ ပါဝါမြင့်မားသော စွမ်းအင်အလွန်မြန်သော လေဆာ

မြင့်မားသောပါဝါ femtosecondလေဆာterahertz မျိုးဆက်၊ attosecond pulse generation နှင့် optical frequency comb ကဲ့သို့သော သိပ္ပံသုတေသနနှင့် စက်မှုနယ်ပယ်များတွင် အလွန်အသုံးဝင်သော တန်ဖိုးရှိပါသည်။Mod-locked လေဆာများသမားရိုးကျ block-gain media ကို အခြေခံ၍ ပါဝါမြင့်မားသော အပူမှန်ဘီလူးအကျိုးသက်ရောက်မှုဖြင့် ကန့်သတ်ထားပြီး လက်ရှိတွင် အများဆုံးထွက်ရှိနိုင်သော ပါဝါမှာ 20 W ခန့်ဖြစ်သည်။

ပါးလွှာသော စာရွက်လေဆာဖြင့် ရောင်ပြန်ဟပ်ရန် multi-pass pump တည်ဆောက်ပုံကို အသုံးပြုသည်။pump lightမြင့်မားသောထိရောက်မှုစုပ်ယူမှုအတွက် 100 မိုက်ခရိုအထူရှိသောစာရွက်အမြတ်အလတ်သို့။ အလွန်ပါးလွှာသော အမြတ်အလတ်စားသည် backcooling နည်းပညာနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော အပူမှန်ဘီလူးအကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် လိုင်းမဟုတ်သောအကျိုးသက်ရောက်မှု၏လွှမ်းမိုးမှုကို လျော့ကျစေပြီး မြင့်မားသောစွမ်းအား femtosecond pulse output ကိုရရှိနိုင်ပါသည်။
Kerr မှန်ဘီလူးမုဒ်လော့ခ်ချခြင်းနည်းပညာနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော Wafer oscillator များသည် femtosecond အရ pulse width ဖြင့် pulse width ဖြင့် မြင့်မားသော ပျမ်းမျှပါဝါလေဆာ output ကိုရရှိရန် အဓိကနည်းလမ်းဖြစ်သည်။

သဖန်းသီး။ 1 (a) 72 optical structure diagram နှင့် (b) pump module ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပုံကြမ်း

တရုတ်သိပ္ပံအကယ်ဒမီမှ သုတေသီအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် Kerr မှန်ဘီလူးမုဒ်လော့ခ်ချထားသောစာရွက်လေဆာကို ကိုယ်တိုင်တီထွင်ထားသည့် 72-way pump module ကိုအခြေခံ၍ ဒီဇိုင်းထုတ်ကာ တရုတ်တွင် ပျမ်းမျှစွမ်းအားအမြင့်ဆုံးနှင့် သွေးခုန်နှုန်းတစ်ခုတည်းစွမ်းအင်ရှိသော Kerr မှန်ဘီလူးမုဒ်-သော့ခတ်ထားသောစာရွက်လေဆာကို တီထွင်ခဲ့သည်။
Kerr မှန်ဘီလူးမုဒ်လော့ခ်ချခြင်းနိယာမနှင့် ABCD matrix ၏ ထပ်ခါတလဲလဲတွက်ချက်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ သုတေသနအဖွဲ့သည် ပါးလွှာသောအပြား Kerr မှန်ဘီလူးမုဒ်လော့ခ်ချခြင်းလေဆာ၏ မုဒ်လော့ခ်ချခြင်းသီအိုရီကို ဦးစွာခွဲခြမ်းစိပ်ဖြာကာ မုဒ်လော့ခ်ချခြင်းလုပ်ငန်းနှင့် စဉ်ဆက်မပြတ်လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း ပဲ့တင်သံပြောင်းလဲမှုမုဒ်ကို အတုယူကာ hard diaphragm ၏အချင်းဝက်အား 7% ပိုမိုလျှော့ချပြီးနောက်တွင် အတည်ပြုခဲ့သည်။

နောက်ပိုင်းတွင်၊ ဒီဇိုင်းမူအရ၊ သုတေသနအဖွဲ့သည် အဖွဲ့မှ သီးခြားတီထွင်ထားသည့် 72-way pump module (FIG.1) ကို အခြေခံ၍ Kerr မှန်ဘီလူးမုဒ်-သော့ခတ်ထားသော resonator (FIG. 2) ကို ဒီဇိုင်းရေးဆွဲတည်ဆောက်ကာ၊ ပျမ်းမျှစွမ်းအား 11.78W၊ pulse width 245 fs နှင့် W0J ၏ Pumping တစ်ခုတည်းတွင် စွမ်းအင် 245 fs WJ0 နှင့် pulse တစ်ခုတည်းဖြင့် လေဆာအထွက်ကို ရရှိခဲ့သည်။ အချိန်။ output pulse ၏ အကျယ်နှင့် intracavity mode ၏ ကွဲလွဲမှုသည် simulation ရလဒ်များနှင့် ကောင်းမွန်သော သဘောတူညီချက်ဖြစ်သည်။

သဖန်းသီး။ 2 စမ်းသပ်မှုတွင်အသုံးပြုသည့် Kerr မှန်ဘီလူးမုဒ်-သော့ခတ်ထားသော Yb:YAG wafer လေဆာ၏ ပဲ့တင်ထပ်သောအပေါက်၏ ဇယားကွက်

လေဆာ၏ output power ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် သုတေသနအဖွဲ့သည် focusing mirror ၏ ကွေးကောက်သော အချင်းဝက်ကို တိုးမြှင့်ကာ Kerr အလယ်အလတ်အထူနှင့် ဒုတိယအစီအစဥ် ကွဲလွဲမှုကို ကောင်းစွာချိန်ညှိပေးသည်။ ပန့်ပါဝါကို 94 W သို့သတ်မှတ်သောအခါ၊ ပျမ်းမျှအထွက်ပါဝါသည် 22.33 W သို့တိုးလာပြီး pulse width 394 fs နှင့် single pulse energy သည် 0.28 μJ ဖြစ်သည်။

အထွက်ပါဝါကို ပိုမိုတိုးမြှင့်စေရန်၊ သုတေသနအဖွဲ့သည် လေထုနှောင့်ယှက်မှုနှင့် လေပျံ့လွင့်မှုတို့ကို လျှော့ချရန် အလင်းဝင်ပေါက်နည်းပါးသော ပတ်၀န်းကျင်တွင် ပဲ့တင်သံကို လေဟာနယ်နိမ့်သောနေရာတွင် ထားရှိစဉ်တွင် focused concave mirror pair ၏ ကွေးညွှတ်အချင်းဝက်ကို တိုးမြှင့်မည်ဖြစ်သည်။