Hiljuti osales Hiina Teaduste Akadeemia (SIPMR) Shanghai optilise täppis- ja mehaaniliste uuringute instituudi suure võimsusega laserfüüsika ühislaboris kaasteaduri Meizhi Suni ja Shanghai silikaattehnoloogia instituudi kaasuurija Xiaoniu Tu ühine uurimisrühm, Hiina Teaduste Akadeemia (SISTR) on välja pakkunud XOPA (Cross-Farper Intra-cavity Optical Parametric Amplification) uue konfiguratsiooni, mida on demonstreeritud SG-II 5PW laserseadme esiosal põhineva eksperimentaalse demonstratsiooniga. Tulemused avaldati Laser Photonics Reviews pealkirja all "Optical Parametric Amplification in Crossed Fabry-Perot Cavities".
Optiline parameetriline võimendus (OPA) ja Chirped Impulss Optical Parametric Amplification (OPCPA) on kõige olulisemad tehnoloogiateed suure võimsusega lasersüsteemide jaoks ning peavoolutehnoloogia marsruudid kümnete kuni sadade megavatiste lasersüsteemide jaoks tulevikus. Selle valdkonna arendamine seab laservõimendustehnoloogiale põhjalikud nõuded tõhususe, energia, ribalaiuse, võimenduse, kiire kvaliteedi, signaali-müra suhte ja kujundamisvõime osas.
Joonis 1 XOPA konfiguratsiooni skemaatiline diagramm
Uurimisrühm asetab mittelineaarse kristalli ristfarperi õõnsusse, piirab signaal- ja pumbavalgust, et realiseerida mitmekäiguline ülekanne ja energia muundamine, kõrvaldab järk-järgult tühikäiguvalguse ja summutab seguneva kolmelainelise energia tagasivoolu, nii et realiseerida signaalvalguse energia monotoonne eraldamine pumba tulele. Eksperimentaalselt kasutades Shanghai Silikaadiuuringute Instituudi pakutavat YCOB-kristalli, on 800 nm riba signaalvalgus valguse muundamise efektiivsuseks 56,28%, spektraallaiusega 120 nm väljundvõimsust; Lisaks kavandasid teadlased kahekordse Fapperi õõnsuse ebavõrdse õõnsuse pikkuse, et saavutada suure kontrastsusega võimenduse ja kujundamise piiksuv impulss-signaalvalgus. See uuring näitab, et XOPA konfiguratsioonil on võime kujundada ajas, ruumis ja sageduspiirkonnas kõrge konversioonitõhususe eeldusel ning see on universaalselt rakendatav kõikidele ribadele ja kõikidele mittelineaarsetele kristallidele mittekollineaarse optilise parameetrilise võimenduse jaoks, mis on väga oluline suure võimsusega lasersüsteemide tervikliku jõudluse parandamine.
Joonis 2 XOP 7-pääsmevõimendusprotsessi (a) spektraalse evolutsiooni ja (b) muundamise efektiivsuse teoreetiline simulatsioon ja eksperimentaalsed tulemused
