Laser gốm trong suốt Nd:YAG hiệu suất vượt quá 60% với hiệu ứng suy hao thấp


Ở đây, hiệu ứng suy giảm suy giảm và nâng cao hiệu suất laser của gốm trong suốt Nd: YAG đã được nghiên cứu.Sử dụng thanh gốm 0,6 at.% Nd:YAG có đường kính 3 mm và chiều dài 65 mm,hệ số tán xạ và hệ số hấp thụ ở bước sóng 1064 nm được đo tương ứng là 0,0001 cm-1 và 0,0017 cm-1.Đối với thí nghiệm laser bơm bên 808 nm, công suất đầu ra trung bình là 44,9 W đã đạt được với hiệu suất chuyển đổi quang sang quang là 26,4%, gần bằng với hiệu suất của tinh thể đơn 1 at.%.Áp dụng sơ đồ bơm cuối trực tiếp 885 nm, các thử nghiệm laser sau đây đã chứng minh hiệu suất quang học cao là 62,5% và công suất đầu ra tối đa là 144,8 W đạt được ở công suất bơm hấp thụ là 231,5 W. Đây là hiệu suất chuyển đổi quang học cao nhất đạt được cho đến nay. về laser gốm Nd: YAG theo hiểu biết của chúng tôi.Nó chứng minh rằng đầu ra laser công suất cao và hiệu suất cao có thể được tạo ra bằng thanh gốm Nd: YAG chất lượng quang học cao cùng với công nghệ bơm trực tiếp 885 nm.

1675137962466

Năng lượng xung cao, độ rộng đường truyền hẹp 6,45 µm từ Bộ dao động tham số quang học trong tinh thể BaGa4Se7


Bài báo này trình bày về laser năng lượng xung cao, băng thông hẹp, hồng ngoại trung bình (MIR) ở mức 6,45 µm, dựa trên bộ dao động tham số quang học tinh thể BaGa4Se7 (BGSe) được bơm bằng laser 1,064 µm.Năng lượng xung cực đại ở 6,45 µm lên tới 1,23 mJ, với độ rộng xung 24,3 ns và tốc độ lặp lại 10 Hz, tương ứng với hiệu suất chuyển đổi quang – quang là 2,1%, từ đèn bơm 1,064 µm đến đèn chạy không tải 6,45 µm.Độ rộng đường truyền của ánh sáng làm biếng là khoảng 6,8 nm. Trong khi đó, chúng tôi đã tính toán chính xác điều kiện khớp pha OPO ở tinh thể BGSe được bơm bằng tia laser 1,064 µm và một hệ thống mô phỏng số đã được thực hiện để phân tích các đặc tính đầu vào-đầu ra ở 6,45 µm, cũng như Ảnh hưởng của chiều dài tinh thể đến hiệu suất chuyển đổiĐã tìm thấy sự đồng thuận tốt giữa đo lường và mô phỏng.Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, đây là năng lượng xung cao nhất ở mức 6,45 µm, với độ rộng phổ hẹp nhất đối với bất kỳ laser MIR ns trạng thái rắn nào trong BGSe-OPO được bơm bằng bộ dao động 1,064 µm đơn giản.Hệ thống OPO 6,45 µm đơn giản và nhỏ gọn này, với năng lượng xung cao và độ rộng đường truyền hẹp, có thể đáp ứng các yêu cầu về cắt mô và cải thiện độ chính xác cắt bỏ mô.

1675135023536

43 W, thời lượng xung không đổi 7 ns, laser Ho:YAG có khoang langasite tốc độ lặp lại cao và ứng dụng của nó trong ZGP OPO hồng ngoại giữa


Trong bài báo này, chúng tôi trình diễn một loại laser quang điện Ho:YAG langasite (LGS) có khả năng triệt tiêu sự phụ thuộc khuếch đại của thời lượng xung trong laser Q-switching.Thời lượng xung không đổi là 7,2 ns đã đạt được ở tốc độ lặp lại 100 kHz.Được hưởng lợi từ tinh thể LGS không có hiệu ứng vòng áp điện ngược đáng kể và khử cực do nhiệt gây ra, chuỗi xung ổn định đã đạt được ở công suất đầu ra 43 W. Lần đầu tiên, ứng dụng laser tạo khoang trong vùng hồng ngoại trung (trung bình) IR) Bộ tạo dao động tham số quang (OPO) ZnGeP2 (ZGP) đã được hiện thực hóa, cung cấp một phương pháp đáng tin cậy để đạt được tốc độ lặp lại cao và thời gian xung nano giây ngắn cho các OPO ZGP hồng ngoại trung công suất cao.Công suất đầu ra trung bình là 15 W, tương ứng với thời lượng xung là 4,9 ns và tốc độ lặp lại là 100 kHz.

1675136028495

Dải hồng ngoại giữa băng thông rộng, liên tục vài chu kỳ dựa trên việc tạo tần số chênh lệch trong xung với tinh thể BGSe


Lần đầu tiên chúng tôi chứng minh việc tạo ra tia hồng ngoại giữa trải dài quãng tám bằng tinh thể phi tuyến BGSe.Hệ thống laser Cr:ZnS cung cấp các xung 28 fs ở bước sóng trung tâm 2,4 µm được sử dụng làm nguồn bơm, điều khiển việc tạo ra tần số chênh lệch trong xung bên trong tinh thể BGSe.Kết quả là đã thu được dải hồng ngoại trung băng thông rộng nhất quán kéo dài từ 6 đến 18 µm.Nó cho thấy tinh thể BGSe là một vật liệu đầy hứa hẹn cho thế hệ hồng ngoại trung bình, băng thông rộng, vài chu kỳ thông qua chuyển đổi giảm tần số với các nguồn bơm femto giây.

1675136332013

Laser hồng ngoại trung xung nano giây ở trạng thái rắn 1,53 W ở 6,45 µm

Đã chứng minh được tia laser hồng ngoại trung bình (MIR) ở trạng thái rắn nhỏ gọn và mạnh mẽ ở bước sóng 6,45 µm với công suất đầu ra trung bình cao và chất lượng chùm tia gần Gaussian.Đạt được công suất đầu ra tối đa 1,53 W với độ rộng xung khoảng 42 ns ở 10 kHz bằng cách sử dụng bộ tạo dao động tham số quang ZnGeP2 (ZGP) (OPO).Đây là công suất trung bình cao nhất ở mức 6,45 µm so với bất kỳ loại laser ở trạng thái rắn nào theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi.Hệ số chất lượng chùm tia trung bình được đo là M2 = 1,19.Hơn nữa, độ ổn định công suất đầu ra cao đã được xác nhận, với dao động công suất dưới 1,35% rms trong 2 giờ và tia laser có thể hoạt động hiệu quả trong tổng cộng hơn 500 giờ.sử dụng
xung 6,45 µm này dùng làm nguồn bức xạ, việc cắt bỏ mô não động vật đã được thử nghiệm.Hơn nữa, hiệu ứng phá hủy phụ lần đầu tiên được phân tích về mặt lý thuyết, theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi và kết quả cho thấy rằng laser MIR này có khả năng cắt bỏ tuyệt vời, khiến nó trở thành một sự thay thế tiềm năng cho laser điện tử tự do.
1675136966816