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 et concevez le système de pompage à course 48- de classe kilowatt.
Les lasers ultrarapides de haute puissance sont utilisés dans les domaines avancés de la fabrication, de l'information, de la microélectronique, de la médecine, de l'énergie, de l'armée et dans d'autres domaines, et la recherche sur les applications scientifiques et technologiques correspondantes est cruciale pour la promotion du développement stratégique national. Le dispositif de gain laser est le matériau de base de base du laser ultrarapide de haute puissance, qui a été très préoccupé par tous les pays du monde. Les lasers à couches minces dotés d'une excellente qualité de faisceau et d'un rendement élevé de conversion optique-optique ont été largement utilisés dans de nombreux domaines tels que la fabrication industrielle et la recherche scientifique fondamentale. Cependant, le manque de technologies de base clés telles que le traitement de précision des cristaux à couches minces, la conception et le conditionnement de systèmes de dissipateurs thermiques et la préparation de dispositifs de gain ont sérieusement limité le développement ultérieur des lasers à couches minces de haute puissance en Chine.
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 μJ, largeur d'impulsion<7.5ps, and average power >200W sont réalisés, en particulier l'excellente performance de la qualité du faisceau M2<1.1 and optical-to-optical conversion efficiency >50 %, ce qui constitue une base solide pour la conversion de fréquence non linéaire très efficace en dehors de la cavité.
The project team adopted wavelength-locked 969nm "zero-phonon line" pumping to achieve the highest continuous output power >1 300 W, avec une efficacité de conversion optique-optique maximale de près de 80 %, dont les excellentes performances constituent une base importante pour la recherche de puissance moyenne de classe kilowatt et de lasers à couche mince ultrarapides de 100 mJ.
▲ (Gauche) Pompe 1 000 W à 969 nm (Droite) Pompe 2 000 W à 969 nm
Grâce aux principaux projets de R&D du ministère de la Science et de la Technologie, l'équipe de projet s'oriente vers la sécurité industrielle nationale et les principaux besoins de construction technique, les percées dans les matériaux et dispositifs laser de haute puissance, l'application des technologies de base clés, à travers la chaîne d'innovation, les percées dans la préparation stratégique de cristaux laser de haute puissance et l'application de technologies clés communes dans tous les aspects, pour améliorer l'information, l'énergie, les transports, les équipements haut de gamme de la Chine et d'autres domaines des matériaux et dispositifs de base des cristaux laser des capacités de contrôle indépendantes. Il améliorera la capacité de contrôle indépendant des matériaux et dispositifs de base des cristaux laser dans les domaines de l'information, de l'énergie, des transports et des équipements haut de gamme en Chine, et servira au développement de nouvelles énergies, de l'électronique 3C, de la fabrication haut de gamme et d'autres technologies de pointe. -industries technologiques.
