60% കാര്യക്ഷമത Nd:YAG സുതാര്യമായ സെറാമിക് ലേസർ, കുറഞ്ഞ അറ്റൻവേഷൻ ലോസ് ഇഫക്റ്റ്


ഇവിടെ, Nd:YAG സുതാര്യമായ സെറാമിക്സിൻ്റെ അറ്റൻയുവേഷൻ ലോസ് ഇഫക്റ്റും ലേസർ പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തലും അന്വേഷിച്ചു.3 mm വ്യാസവും 65 mm നീളവുമുള്ള 0.6 at.% Nd:YAG സെറാമിക് വടി ഉപയോഗിച്ച്,1064 nm-ലെ സ്കാറ്ററിംഗ് കോഫിഫിഷ്യൻ്റ്, ആഗിരണ ഗുണകം എന്നിവ യഥാക്രമം 0.0001 cm-1 ഉം 0.0017 cm-1 ഉം ആയി കണക്കാക്കി.808 nm സൈഡ് പമ്പ് ചെയ്‌ത ലേസർ പരീക്ഷണത്തിന്, 26.4% ഒപ്റ്റിക്കൽ-ടു-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയോടെ 44.9 W ൻ്റെ ശരാശരി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ നേടിയെടുത്തു, ഇത് 1 at.% സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലിൻ്റേതിന് സമാനമാണ്.885 nm ഡയറക്ട് എൻഡ് പമ്പ്ഡ് സ്കീം സ്വീകരിച്ച്, ഇനിപ്പറയുന്ന ലേസർ ടെസ്റ്റുകൾ 62.5% ഉയർന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ കാര്യക്ഷമതയും 144.8 W ൻ്റെ പരമാവധി ഔട്ട്പുട്ട് പവറും 231.5 W എന്ന ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന പമ്പ് പവറിൽ ലഭിച്ചു. ഇത് ഇതുവരെ നേടിയെടുത്ത ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമതയാണ്. Nd:YAG സെറാമിക് ലേസർ ഞങ്ങളുടെ അറിവിലേക്ക്.885 nm ഡയറക്ട് പമ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്‌ക്കൊപ്പം ഉയർന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണമേന്മയുള്ള Nd:YAG സെറാമിക് വടി ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന ശക്തിയും ഉയർന്ന ദക്ഷതയുള്ള ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ടും സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇത് തെളിയിക്കുന്നു.

1675137962466

ഉയർന്ന പൾസ് എനർജി, BaGa4Se7 ക്രിസ്റ്റലിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ഓസിലേറ്ററിൽ നിന്ന് 6.45 µm ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത്


1.064 µm ലേസർ പമ്പ് ചെയ്യുന്ന BaGa4Se7 (BGSe) ക്രിസ്റ്റൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ഓസിലേറ്ററിനെ (OPO) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉയർന്ന പൾസ് എനർജി, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ വിഡ്ത്ത്, മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് (MIR) 6.45 µm ലേസറാറ്റ് ഈ പേപ്പർ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.6.45 µm-ൽ പരമാവധി പൾസ് എനർജി 1.23 mJ വരെ ആയിരുന്നു, പൾസ് വീതി 24.3 ns, ആവർത്തന നിരക്ക് 10 Hz, പമ്പ് ലൈറ്റ് 1.064 µm മുതൽ 6.45 വരെ നിഷ്ക്രിയ വെളിച്ചം വരെയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരിവർത്തന ദക്ഷത 2.1%.ഇഡ്‌ലർ ലൈറ്റ് ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഏകദേശം 6.8 nm ആയിരുന്നു. അതേസമയം, 1.064 µm ലേസർ പമ്പ് ചെയ്‌ത BGSe ക്രിസ്റ്റലിലെ OPO ഫേസ്-മാച്ചിംഗ് അവസ്ഥ ഞങ്ങൾ കൃത്യമായി കണക്കാക്കി, കൂടാതെ 6.45-ൽ ഇൻപുട്ട്-ഔട്ട്‌പുട്ട് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ വിശകലനം ചെയ്യാൻ ഒരു സംഖ്യാ സിമുലേഷൻ സിസ്റ്റം നടത്തി. പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയിൽ ക്രിസ്റ്റൽ നീളത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം.അളക്കലും അനുകരണവും തമ്മിൽ നല്ല യോജിപ്പ് കണ്ടെത്തി.ഞങ്ങളുടെ അറിവിൽ, ഇത് 6.45 µm-ലെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന പൾസ് എനർജിയാണ്, BGSe-OPO-യിലെ എല്ലാ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് MIR ns ലേസറിനും ഏറ്റവും ഇടുങ്ങിയ ലൈൻവിഡ്ത്ത്, ലളിതമായ 1.064 µm ഓസിലേറ്റർ പമ്പ് ചെയ്യുന്നു.ഈ ലളിതവും ഒതുക്കമുള്ളതുമായ 6.45 µm OPO സിസ്റ്റത്തിന്, ഉയർന്ന പൾസ് എനർജിയും ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ വിഡ്ത്തും, ടിഷ്യു മുറിക്കുന്നതിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാനും ടിഷ്യു അബ്ലേഷൻ കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.

1675135023536

43 W.


ഈ പേപ്പറിൽ, ക്യു-സ്വിച്ച് ലേസറുകളിലെ പൾസ് ദൈർഘ്യത്തിൻ്റെ ആശ്രിതത്വത്തെ അടിച്ചമർത്തുന്ന ഒരു ലാംഗസൈറ്റ് (LGS) ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ഹോ:YAG കാവിറ്റി-ഡംപ്ഡ് ലേസർ ഞങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.100 kHz ആവർത്തന നിരക്കിൽ 7.2 ns സ്ഥിരമായ പൾസ് ദൈർഘ്യം കൈവരിച്ചു.LGS ക്രിസ്റ്റലിൽ നിന്നുള്ള പ്രയോജനം കാര്യമായ റിവേഴ്‌സ് പീസോ ഇലക്ട്രിക് റിംഗ് ഇഫക്റ്റും തെർമലി ഇൻഡുസ്‌ഡ് ഡിപോളറൈസേഷനും ഇല്ല, 43 W ൻ്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിൽ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള പൾസ് ട്രെയിൻ കൈവരിച്ചു. ആദ്യമായി, മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡിൽ (മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ്) ലെ കേവിറ്റി-ഡംപ്ഡ് ലേസർ പ്രയോഗം. IR) ZnGeP2 (ZGP) ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ഓസിലേറ്റർ (OPO) യാഥാർത്ഥ്യമായി, ഉയർന്ന ആവർത്തന നിരക്കുകളും ഉയർന്ന പവർ മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് ZGP OPO-കൾക്കായി ഹ്രസ്വ നാനോ സെക്കൻഡ് പൾസ് സമയവും നേടുന്നതിനുള്ള വിശ്വസനീയമായ മാർഗം പ്രദാനം ചെയ്യുന്നു.ശരാശരി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ 15 W ആയിരുന്നു, പൾസ് ദൈർഘ്യം 4.9 ns, ആവർത്തന നിരക്ക് 100 kHz.

1675136028495

ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ്, BGSe ക്രിസ്റ്റലുകളുമായുള്ള ഇൻട്രാ-പൾസ് വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ ഫ്രീക്വൻസി ജനറേഷൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കുറച്ച്-സൈക്കിൾ മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് തുടർച്ചയായി


ഒരു ബിജിഎസ്ഇ നോൺലീനിയർ ക്രിസ്റ്റൽ ഉപയോഗിച്ച് ഒക്ടേവ്-സ്പാനിംഗ് മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡിൻ്റെ ജനറേഷൻ ഞങ്ങൾ ആദ്യമായി തെളിയിക്കുന്നു.2.4 µm കേന്ദ്ര തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ 28-fs പൾസുകൾ വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു Cr:ZnS ലേസർ സിസ്റ്റം പമ്പ് സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് BGSe ക്രിസ്റ്റലിനുള്ളിൽ ഇൻട്രാ-പൾസ് വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ ആവൃത്തി സൃഷ്ടിക്കുന്നു.തൽഫലമായി, 6 മുതൽ 18 µm വരെ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ഒരു യോജിച്ച ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് തുടർച്ചയായി ലഭിച്ചു.ഫെംടോസെക്കൻഡ് പമ്പ് സ്രോതസ്സുകളുമായുള്ള ഫ്രീക്വൻസി ഡൗൺ കൺവേർഷൻ വഴി ബ്രോഡ്ബാൻഡ്, കുറച്ച്-സൈക്കിൾ മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് ജനറേഷന് BGSe ക്രിസ്റ്റൽ ഒരു വാഗ്ദാന വസ്തുവാണെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു.

1675136332013

1.53 W ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് നാനോസെക്കൻഡ് പൾസ്ഡ് മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് ലേസർ 6.45 µm

6.45 µm ൽ ഒതുക്കമുള്ളതും കരുത്തുറ്റതുമായ ഓൾ-സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് മിഡ്-ഇൻഫ്രാറെഡ് (MIR) ലേസർ ഉയർന്ന ശരാശരി ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറും ഗൗസിയൻ ബീം ഗുണനിലവാരവും കാണിക്കുന്നു.ഒരു ZnGeP2 (ZGP) ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ഓസിലേറ്റർ (OPO) ഉപയോഗിച്ച് 10 kHz-ൽ ഏകദേശം 42 ns പൾസ് വീതിയുള്ള 1.53 W ൻ്റെ പരമാവധി ഔട്ട്പുട്ട് പവർ നേടാം.നമ്മുടെ അറിവിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ശരാശരി പവർ 6.45 µm ആണ് ഇത്.ശരാശരി ബീം ഗുണനിലവാര ഘടകം M2 = 1.19 ആയി കണക്കാക്കുന്നു.മാത്രമല്ല, 2 മണിക്കൂറിൽ 1.35% rms-ൽ താഴെ പവർ ഏറ്റക്കുറച്ചിലോടെ ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ സ്ഥിരത സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ലേസർ മൊത്തം 500 മണിക്കൂറിൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.ഉപയോഗിക്കുന്നത്
ഈ 6.45 µm പൾസ് ഒരു റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സായി, മൃഗങ്ങളുടെ മസ്തിഷ്ക കോശങ്ങളുടെ അബ്ലേഷൻ പരിശോധിക്കപ്പെടുന്നു.കൂടാതെ, കൊളാറ്ററൽ നാശത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം ആദ്യമായി സൈദ്ധാന്തികമായി വിശകലനം ചെയ്യുന്നു, ഞങ്ങളുടെ അറിവിൻ്റെ ഏറ്റവും മികച്ചത്, ഈ MIR ലേസറിന് മികച്ച അബ്ലേഷൻ കഴിവുണ്ടെന്ന് ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോൺ ലേസറുകൾക്ക് പകരമാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
1675136966816