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 >20mm, dan rancang sistem pemompaan 48-langkah kelas kilowatt.
Laser ultracepat berdaya tinggi digunakan di bidang manufaktur maju, informasi, mikroelektronik, medis, energi, militer, dan bidang lainnya, dan penelitian penerapan ilmiah dan teknologi terkait sangat penting untuk mendorong pembangunan strategis nasional. Perangkat penguatan laser adalah bahan dasar inti dari laser ultracepat berdaya tinggi, yang telah sangat diperhatikan oleh semua negara di dunia. Laser film tipis dengan kualitas sinar yang sangat baik dan efisiensi konversi optik-ke-optik yang tinggi telah banyak digunakan di banyak bidang seperti industri manufaktur dan penelitian ilmiah dasar. Namun, kurangnya teknologi inti utama seperti pemrosesan presisi kristal film tipis, desain dan pengemasan sistem heat sink, dan persiapan perangkat penguatan telah sangat membatasi pengembangan lebih lanjut laser film tipis berdaya tinggi di Tiongkok.
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, lebar pulsa<7.5ps, and average power >200W terwujud, terutama kinerja luar biasa dari kualitas sinar M2<1.1 and optical-to-optical conversion efficiency >50%, yang menjadi dasar kokoh untuk konversi frekuensi nonlinier yang sangat efisien di luar rongga.
The project team adopted wavelength-locked 969nm "zero-phonon line" pumping to achieve the highest continuous output power >1300W, dengan efisiensi konversi optik-ke-optik maksimum hampir 80%, yang kinerja luar biasa ini menjadi landasan penting bagi penelitian daya rata-rata kelas kilowatt dan laser film tipis ultracepat 100 mJ.
▲ (Kiri) Pompa 1000W@969nm (Kanan) Pompa 2000W@969nm
Melalui proyek-proyek penelitian dan pengembangan utama Kementerian Sains dan Teknologi, tim proyek berorientasi pada keamanan industri nasional dan kebutuhan konstruksi teknik utama, terobosan dalam bahan laser berdaya tinggi dan penerapan perangkat teknologi inti utama, melalui rantai inovasi, terobosan dalam persiapan kristal laser daya tinggi yang strategis dan penerapan teknologi utama umum di semua aspek, untuk meningkatkan informasi, energi, transportasi, peralatan canggih di Tiongkok, dan bidang lain dari bahan dan perangkat kristal laser inti dengan kemampuan kontrol independen. Hal ini akan meningkatkan kemampuan kendali independen atas bahan dan perangkat kristal laser inti di bidang informasi, energi, transportasi, dan peralatan canggih di Tiongkok, serta melayani pengembangan energi baru, elektronik 3C, manufaktur kelas atas, dan teknologi tinggi lainnya. -industri teknologi.
