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 ja projekteerige 48-kilovatiklassi taktipumpamissüsteem.
Suure võimsusega ülikiireid lasereid kasutatakse kõrgtehnoloogilises tootmises, info-, mikroelektroonikas, meditsiinis, energeetikas, militaar- ja muudes valdkondades ning sellega seotud teaduslikud ja tehnoloogilised rakendusuuringud on riigi strateegilise arengu edendamiseks üliolulised. Laservõimendusseade on suure võimsusega ülikiire laseri põhimaterjal, mille pärast on kõik maailma riigid väga mures olnud. Suurepärase kiire kvaliteediga ja suure tõhususega optiliseks-optiliseks muundamise efektiivsusega õhukesekilelasereid on laialdaselt kasutatud paljudes valdkondades, nagu tööstuslik tootmine ja alusteaduslikud uuringud. Peamiste põhitehnoloogiate, nagu õhukese kilekristallide täppistöötlus, jahutusradiaatorite süsteemide projekteerimine ja pakendamine ning võimendusseadmete ettevalmistamine, puudumine on aga tõsiselt piiranud suure võimsusega õhukese kilelaserite edasiarendamist Hiinas.
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, impulsi laius<7.5ps, and average power >200 W on realiseeritud, eriti suurepärast jõudlust tala kvaliteediga M2<1.1 and optical-to-optical conversion efficiency >50%, mis loob tugeva aluse ülitõhusale mittelineaarsele sageduse muundamisele väljaspool õõnsust.
The project team adopted wavelength-locked 969nm "zero-phonon line" pumping to achieve the highest continuous output power >1300 W, mille maksimaalne optiliseks-optiliseks muundamise efektiivsus on ligi 80%, mille suurepärane jõudlus loob olulise aluse kilovatt-klassi keskmise võimsusega ja ülikiirete 100 mJ õhukese kilelaserite uurimisel.
▲ (vasakul) 1000W@969nm pump (paremal) 2000W@969nm pump
Teadus- ja tehnoloogiaministeeriumi peamiste teadus- ja arendusprojektide kaudu on projektimeeskond orienteeritud riiklikule tööstusjulgeolekule ja peamistele inseneriehituse vajadustele, läbimurdele suure võimsusega lasermaterjalide ja seadmete põhitehnoloogiate rakendamisel, läbi innovatsiooniahela, läbimurdetele. strateegilises suure võimsusega laserkristallide ettevalmistamisel ja ühiste võtmetehnoloogiate rakendamisel kõigis aspektides, et parandada Hiina teabe-, energia-, transpordi-, tipptasemel seadmete ja muude laserkristallide tuumamaterjalide ja sõltumatute juhtimisvõimaluste seadmete valdkondi. See parandab tuuma laserkristallmaterjalide ja -seadmete sõltumatut juhtimist teabe, energia, transpordi ja tipptasemel seadmete valdkonnas Hiinas ning teenindab uue energia, 3C elektroonika, tipptasemel tootmise ja muude kõrgetasemeliste seadmete väljatöötamist. -tehnoloogiatööstused.
