Recently, the national key research and development project team led by Prof. Ruan Shuangchen of Shenzhen University of Technology (SZUT), under the support of the project of "Crystal Thin-Film Processing and Preparation of New Generation of Gain Devices" of the National Key Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology (MOST), has made important progress in research on the key scientific issues of crystal thin-film processing and preparation of new generation of gain devices. We are the first one in China to realize the crystal packaging of Yb:YAG wafer with diameter >20 mm i dissenyeu el 48-sistema de bombament de la classe de quilowatts.
Els làsers ultraràpides d'alta potència s'utilitzen en la fabricació avançada, la informació, la microelectrònica, la medicina, l'energia, l'exèrcit i altres camps, i la investigació d'aplicacions científiques i tecnològiques relacionades és crucial per a la promoció del desenvolupament estratègic nacional. El dispositiu de guany làser és el material bàsic bàsic del làser ultraràpid d'alta potència, que ha estat molt preocupat per tots els països del món. Els làsers de pel·lícula prima amb una qualitat de feix excel·lent i una alta eficiència de conversió òptica a òptica s'han utilitzat àmpliament en molts camps, com ara la fabricació industrial i la investigació científica bàsica. Tanmateix, la manca de tecnologies bàsiques clau, com ara el processament de precisió de cristalls de pel·lícula prima, el disseny i l'embalatge de sistemes de dissipador de calor i la preparació de dispositius de guany, ha limitat seriosament el desenvolupament posterior de làsers de pel·lícula prima d'alta potència a la Xina.
Relying on the Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology for Guangdong Universities, Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering, Sino-German Institute of Intelligent Manufacturing, and College of Engineering Physics, Shenzhen University of Technology has been carrying out the research on thin-flake laser technology since 2021, and adopted the self-developed thin-flake crystals with a diameter of 12 mm and regenerative amplification technology at the beginning of 2022 to realize the high power regenerative amplification of the resonance cavity through the chromatic dispersion compensation and the nonlinear effect control, the laser output with single pulse energy >500μJ, amplada de pols<7.5ps, and average power >Es realitza 200 W, especialment l'excel·lent rendiment de la qualitat del feix M2<1.1 and optical-to-optical conversion efficiency >50%, que estableix una base sòlida per a la conversió de freqüència no lineal altament eficient fora de la cavitat.
The project team adopted wavelength-locked 969nm "zero-phonon line" pumping to achieve the highest continuous output power >1300W, amb una eficiència màxima de conversió òptica a òptica de gairebé el 80%, l'excel·lent rendiment de la qual estableix una base important per a la recerca de potència mitjana de classe de quilowatts i làsers de pel·lícula fina ultraràpida de 100 mJ.
▲ (Esquerra) Bomba de 1000W@969nm (Dreta) Bomba de 2000W@969nm
Mitjançant els projectes clau d'R + D del Ministeri de Ciència i Tecnologia, l'equip del projecte està orientat a la seguretat industrial nacional i les principals necessitats de construcció d'enginyeria, avenços en materials làser d'alta potència i aplicació de dispositius de tecnologies bàsiques clau, a través de la cadena d'innovació, avenços. en la preparació estratègica de cristalls làser d'alta potència i l'aplicació de tecnologies clau comunes en tots els aspectes, per millorar la informació de la Xina, l'energia, el transport, els equips de gamma alta i altres àrees dels materials i dispositius bàsics de cristall làser de les capacitats de control independents. Millorarà la capacitat de control independent dels materials i dispositius de cristall làser bàsics en els camps de la informació, l'energia, el transport i els equips de gamma alta a la Xina, i servirà per al desenvolupament de noves energies, electrònica 3C, fabricació d'alta gamma i altres - indústries tecnològiques.
