در مطالعه ای که در Optics Express منتشر شده است ، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور یوکسی فو از انستیتوی اپتیک و مکانیک دقیق Xi'an (xiopm) آکادمی چینی علوم چینی برای اولین بار ایجاد کرده است که یک اتاق لیتیوم لیتیوم فلوراید-دما-دما-دما-دوپ شده است (HO: YLF) با استفاده از کمپانی بالا ، می تواند دستاوردهای بالایی را بدست آورد. خروجی
لیزرهایی که در محدوده طیفی 2 میکرومتر کار می کنند ، از نظر ایمنی چشم ، جذب زیاد آب و کاهش جوی کم مورد توجه قرار می گیرند. لیزرهای معمولی 2 میکرومتر به طور معمول برای کنترل اثرات حرارتی به خنک کننده کرایوژنیک نیاز دارند ، که باعث افزایش پیچیدگی و هزینه سیستم می شود و کاربرد آنها را در سیستم عامل های جمع و جور ، محدودیت فضا و متحرک محدود می کند. بنابراین ، توسعه لیزرهای با قدرت بالا با دمای 2 میکرومتر به یک جهت مهم تحقیق تبدیل شده است.
جدول 1: نمای کلی از لیزرهای دیسک نازک در منطقه 2 میکرومتر. منبع: Bingying Lei ، Liyi Zhang ، Sen Yang et al. ، نزدیک به پراش محدود در باند پمپ HO: YLF لیزر دیسک نازک کامپوزیت در 2 میکرومتر ، اپتیک اکسپرس (2025).
در این مطالعه ، محققان ساختار دیسک کامپوزیتی جدیدی را بر اساس HO: YLF تهیه کردند. با ترکیب 2 در. ٪ Doped HO: Crystal YLF با یک لایه پوششی YLF بدون استفاده ، استحکام مکانیکی کریستال به طور قابل توجهی بهبود یافته است ، در حالی که اثر تقویت انتشار خود به خود به طور موثری سرکوب شد ، در نتیجه باعث افزایش پایداری خروجی لیزر می شود.
شکل 1: نمودار شماتیک HO: COMPORY COMPOSITE COMPOSITE COMPOSITE. (الف) نمودار شماتیک سه بعدی HO: YLF دیسک نازک کامپوزیت. (ب) عکس از HO: YLF کامپوزیت دیسک نازک جوش داده شده به سینک حرارتی SIC. (ج) نمای مقطعی از HO: DISK نازک کامپوزیت YLF در امتداد جهت انتشار نور پمپ. منبع: Bingying Lei ، Liyi Zhang ، Sen Yang et al. ، نزدیک به پراش محدود در باند پمپ HO: YLF لیزر دیسک نازک کامپوزیت در 2 میکرومتر ، اپتیک اکسپرس (2025).
علاوه بر این ، محققان با استفاده از یک پیکربندی چند کانال با 12 چرخه پمپاژ همراه با یک استراتژی مدیریت حرارتی کارآمد ، سیستم پمپاژ نوری را بهینه کردند. این رویکرد نه تنها از توان بالا استفاده می کند ، بلکه لنزهای حرارتی را نیز به حداقل می رساند و در نتیجه کیفیت پرتو عالی می شود.
شکل 2: نمودار شماتیک لیزر دیسک نازک HO: YLF. (الف) نمودار شماتیک سه بعدی لیزر دیسک نازک بر اساس ماژول پمپ راه {2}. (ب) نمودار مجموعه آزمایشی ، نشان دادن سر لیزر دیسک نازک کامپوزیت با یک سینک گرمای خنک آب. منبع: Bingying Lei ، Liyi Zhang ، Sen Yang ، et al. ، نزدیک پراش محدود در باند HO: YLF لیزر دیسک نازک کامپوزیت در 2 میکرومتر ، اپتیک اکسپرس (2025).
نتایج آزمایشی نشان می دهد که وقتی لیزر توسط یک لیزر فیبر دوپ شده با قطر Thulium-Doped با قطر 1.8 میلی متر توسط یک {9} NM پمپ می شود ، قدرت خروجی اوج به 26.5W می رسد ، راندمان نوری 38.1 ٪ و راندمان شیب 42 است. کیفیت پرتو تقریباً محدود به پراش است و انحراف استاندارد نسبی از ثبات برق تنها 0.35 ٪ است.
شکل 3: مقاطع جذب و انتشار 2 در. ٪ بلورهای Doped HO: YLF در دمای اتاق. منبع: Bingying Lei ، Liyi Zhang ، Sen Yang et al. ، نزدیک به پراش محدود در باند پمپ HO: YLF لیزر دیسک نازک کامپوزیت در 2 میکرومتر ، اپتیک اکسپرس (2025).
شکل 4. HO: قدرت خروجی لیزر دیسک نازک YLF با استفاده از 3 ٪ انتقال OC اندازه گیری می شود. منبع: Bingying Lei ، Liyi Zhang ، Sen Yang ، et al. ، نزدیک پراش محدود در باند HO: YLF لیزر دیسک نازک کامپوزیت در 2 میکرومتر ، اپتیک اکسپرس (2025).
شکل 5: طیف دمای اتاق (A) پمپاژ لیزر فیبر دوپ شده Thulium و (ب) انتشار CW. خطوط متراکم نشانگر جذب و انتشار مقطع کریستال HO: YLF است. هر طیف میانگین پنج اندازه گیری را نشان می دهد. منبع: Bingying Lei ، Liyi Zhang ، Sen Yang et al. ، نزدیک به پراش محدود در باند پمپ HO: YLF لیزر دیسک نازک کامپوزیت در 2 میکرومتر ، اپتیک اکسپرس (2025).
شکل 6: کیفیت پرتو خروجی. (الف) اندازه گیری M2 از کیفیت پرتو خروجی 26W. (ب) پروفایل های پرتو در مسافت های مختلف (L=-200 mm ، 0 mm ، 100mm و 300mm). منبع: Bingying Lei ، Liyi Zhang ، Sen Yang ، et al. ، نزدیک پراش محدود در باند HO: YLF لیزر دیسک نازک کامپوزیت در 2 میکرومتر ، اپتیک اکسپرس (2025).
پروفسور فو گفت: "این کار راه را برای توسعه لیزرهای فشرده و مقرون به صرفه با قدرت 2 میکرومتر که پتانسیل دستیابی به سطح 100 وات را دارند ، پیش می برد و پیشرفت علوم لیزر Ultrafast را دارد. همچنین یک روش جدید برای توسعه سیستم های لیزر مادون قرمز با قدرت بالا و قابل حمل فراهم می کند."
