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 мм и спроектировать 48-насосную систему киловаттного класса.
Мощные сверхбыстрые лазеры используются в передовой промышленности, информации, микроэлектронике, медицине, энергетике, военной и других областях, а соответствующие научные и технологические прикладные исследования имеют решающее значение для содействия национальному стратегическому развитию. Устройство лазерного усиления является основным основным материалом сверхбыстрого лазера высокой мощности, который вызывает серьезную обеспокоенность во всех странах мира. Тонкопленочные лазеры с превосходным качеством луча и высокой эффективностью оптического преобразования в оптический широко используются во многих областях, таких как промышленное производство и фундаментальные научные исследования. Однако отсутствие ключевых основных технологий, таких как прецизионная обработка тонкопленочных кристаллов, проектирование и упаковка систем теплоотвода, а также подготовка устройств усиления, серьезно ограничивает дальнейшее развитие мощных тонкопленочных лазеров в Китае.
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 >500 мкДж, ширина импульса<7.5ps, and average power >Реализована мощность 200 Вт, особенно отличные характеристики качества луча M2.<1.1 and optical-to-optical conversion efficiency >50%, что закладывает прочную основу для высокоэффективного нелинейного преобразования частоты вне резонатора.
The project team adopted wavelength-locked 969nm "zero-phonon line" pumping to achieve the highest continuous output power >Мощность 1300 Вт, максимальная эффективность оптического преобразования в оптический составляет около 80 %, превосходные характеристики которых закладывают важную основу для исследования лазеров средней мощности киловаттного класса и сверхбыстрых тонкопленочных лазеров мощностью 100 мДж.
▲ (слева) насос мощностью 1000 Вт при 969 нм (справа) насос 2000 Вт при 969 нм
В рамках ключевых научно-исследовательских проектов Министерства науки и технологий команда проекта ориентирована на национальную промышленную безопасность и потребности крупного инженерного строительства, прорывы в области мощных лазерных материалов и устройств, применение ключевых основных технологий, через инновационную цепочку, прорывы в подготовке стратегических мощных лазерных кристаллов и применении общих ключевых технологий во всех аспектах, чтобы улучшить информацию Китая, энергетику, транспорт, высокотехнологичное оборудование и другие области основных лазерных кристаллических материалов и устройств с возможностями независимого управления. Это улучшит возможности независимого контроля основных лазерных кристаллических материалов и устройств в области информации, энергетики, транспорта и высокотехнологичного оборудования в Китае, а также послужит развитию новой энергетики, 3C-электроники, высокотехнологичного производства и других высоких технологий. -технические отрасли.
