高性能超高速ウェーハレーザー技術

高性能の超高速ウェーハレーザー技術
高出力超高速レーザー高度な製造、情報、マイクロエレクトロニクス、生物医学、国防および軍事分野で広く使用されており、関連する科学研究は、国家の科学技術革新と高品質の開発を促進するために不可欠です。シンスライスレーザーシステム高い平均電力、大きなパルスエネルギーと優れたビーム品質の利点により、積極的な物理学、材料加工、その他の科学的および産業分野に大きな需要があり、世界中の国々に広く関心を持っています。
最近、中国の研究チームは、自己開発のウェーハモジュールと再生増幅技術を使用して、高性能（高い安定性、高出力、高ビーム品質、高効率）超高速ウェーハを実現しましたレーザ出力。再生アンプキャビティの設計と、キャビティ内のディスク結晶の表面温度と機械的安定性の制御、300μJ>300μJ>300μJ、パルス幅<7 PS、平均電力> 150 Wのレーザー出力が達成され、最高の光から光から光から光への変換効率が61％に達する可能性があります。ビーム品質係数M2 <1.06@150W、8H安定性rms <0.33％、この達成は、高性能の超高速ウェーハレーザーの重要な進歩を示しています。

高い繰り返し頻度、高出力ウェーハ再生増幅システム
ウェーハレーザーアンプの構造を図1に示します。繊維種子源、薄いスライスレーザーヘッド、再生アンプキャビティが含まれています。平均電力15 mW、中央波長1030 nm、パルス幅7.1 ps、30 MHzの繰り返し速度を持つYtterbiumドープ繊維発振器を種子源として使用しました。ウェーハレーザーヘッドは、直径8.8 mm、厚さ150 µm、48ストロークポンプシステムの自家製YB：YAGクリスタルを使用しています。ポンプソースは、969 nmのロック波長を備えたゼロフォノンラインLDを使用して、量子欠陥を5.8％に減らします。ユニークな冷却構造は、ウェーハクリスタルを効果的に冷却し、再生空洞の安定性を確保できます。再生空洞は、ポッケル細胞（PC）、薄膜分極剤（TFP）、四半期波プレート（QWP）、および安定性の共振器で構成されています。アイソレータは、増幅光がシードソースの逆の損傷を防ぐために使用されます。 TFP1、回旋板、半波プレート（HWP）からなるアイソレータ構造を使用して、入力種子と増幅パルスを分離します。シードパルスは、TFP2を介して再生増幅チャンバーに入ります。バリウム代謝（BBO）結晶、PC、およびQWPは、PCに定期的に高電圧を適用する光スイッチを形成し、シードパルスを選択的にキャプチャし、空洞に前後に伝播します。目的のパルスは空洞内で振動し、ボックスの圧縮期間を細かく調整することにより、往復伝播中に効果的に増幅されます。
ウェーハ再生アンプは優れた出力性能を示し、極端な紫外線リソグラフィ、アト秒ポンプ源、3Cエレクトロニクス、新しいエネルギー車などのハイエンド製造分野で重要な役割を果たします。同時に、ウェーハレーザー技術は大規模な大容量に適用されることが期待されていますレーザーデバイス、ナノスケールの宇宙尺度とフェムト秒の時間スケールでの形成と物質の微細な検出のための新しい実験手段を提供します。国の主要なニーズに応えることを目的として、プロジェクトチームはレーザー技術の革新に焦点を合わせ続け、戦略的高出力レーザー結晶の準備をさらに突破し、情報、エネルギー、高級機器などの分野におけるレーザーデバイスの独立した研究開発能力を効果的に改善します。