ऑप्टिक्स एक्सप्रेस में प्रकाशित एक अध्ययन में, चीनी एकेडमी ऑफ साइंसेज के शीआन इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मैकेनिक्स (XIOPM) के प्रोफेसर युक्सी फू के नेतृत्व में एक शोध टीम पहली बार एक रूम-टेम्परेचर होल्मियम-डॉप्ड Yttrium लिथियम फ्लोराइड (हो: YLF) कम्पीटिंग, हाइफ़-बुरीन, हाइ-स्लीविंग, कम्सिट्रेशन-डिस्की, आउटपुट।
2 stral स्पेक्ट्रल रेंज में काम करने वाले लेजर को उनकी आंख की सुरक्षा, उच्च जल अवशोषण और कम वायुमंडलीय क्षीणन के लिए अत्यधिक माना जाता है। परंपरागत 2, एम लेज़रों को आमतौर पर थर्मल प्रभावों को नियंत्रित करने के लिए क्रायोजेनिक शीतलन की आवश्यकता होती है, जो सिस्टम की जटिलता और लागत को बढ़ाता है और कॉम्पैक्ट, अंतरिक्ष-विवश और मोबाइल प्लेटफार्मों में उनके आवेदन को सीमित करता है। इसलिए, उच्च-शक्ति वाले कमरे-तापमान 2, लेज़रों का विकास एक महत्वपूर्ण अनुसंधान दिशा बन गया है।
तालिका 1: 2 माइक्रोन क्षेत्र में पतली-डिस्क लेज़रों का अवलोकन। स्रोत: बिंगिंग लेई, लीई झांग, सेन यांग एट अल।
इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने HO: YLF के आधार पर एक नई समग्र पतली-डिस्क संरचना विकसित की। एक 2 पर संयोजन करके। % डोपेड हो: YLF क्रिस्टल एक undoped YLF कैपिंग लेयर के साथ, क्रिस्टल की यांत्रिक मजबूती में काफी सुधार हुआ था, जबकि सहज उत्सर्जन के प्रवर्धन प्रभाव को प्रभावी ढंग से दबा दिया गया था, जिससे लेजर आउटपुट की स्थिरता बढ़ गई।
चित्रा 1: हो का योजनाबद्ध आरेख: YLF समग्र पतली डिस्क क्रिस्टल। (ए) एचओ के 3 डी योजनाबद्ध आरेख: वाईएलएफ समग्र पतली डिस्क। (b) HO की तस्वीर: YLF समग्र पतली डिस्क SIC हीट सिंक के लिए वेल्डेड। (c) HO का क्रॉस-सेक्शनल दृश्य: YLF समग्र पतली डिस्क पंप लाइट के प्रसार दिशा के साथ। स्रोत: बिंगिंग लेई, लीई झांग, सेन यांग एट अल।
इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने एक कुशल थर्मल प्रबंधन रणनीति के साथ संयुक्त 12 पंपिंग चक्रों के साथ एक मल्टी-चैनल कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करते हुए, ऑप्टिकल पंपिंग सिस्टम को अनुकूलित किया। यह दृष्टिकोण न केवल उच्च शक्ति उत्पादन सुनिश्चित करता है, बल्कि थर्मल लेंसिंग को भी कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता होती है।
चित्रा 2: हो के योजनाबद्ध आरेख: YLF पतली डिस्क लेजर। (ए) एक 12- वे पंप मॉड्यूल के आधार पर पतली डिस्क लेजर का 3 डी योजनाबद्ध आरेख। (बी) प्रयोगात्मक सेटअप का आरेख, पानी-कूल्ड हीट सिंक के साथ समग्र पतली डिस्क लेजर सिर दिखाते हुए। स्रोत: बिंगिंग लेई, लीई झांग, सेन यांग, एट अल।
प्रयोगात्मक परिणाम बताते हैं कि जब लेजर को 194 0 एनएम थुलियम-डोपेड फाइबर लेजर द्वारा 1.8 मिमी के व्यास के साथ पंप किया जाता है, तो पीक आउटपुट पावर 26.5W तक पहुंच जाता है, ऑप्टिकल दक्षता 38.1%है, और ढलान की दक्षता 42 है। 0%। बीम की गुणवत्ता लगभग विवर्तन-सीमित है, और शक्ति स्थिरता के सापेक्ष मानक विचलन केवल 0.35%है।
चित्रा 3: 2 के अवशोषण और उत्सर्जन क्रॉस सेक्शन।% डोपेड हो: कमरे के तापमान पर YLF क्रिस्टल। स्रोत: बिंगिंग लेई, लीई झांग, सेन यांग एट अल।
चित्रा 4। हो: YLF पतली डिस्क लेजर आउटपुट पावर 3% संप्रेषण OC का उपयोग करके मापा जाता है। स्रोत: बिंगिंग लेई, लीई झांग, सेन यांग, एट अल।
चित्रा 5: (ए) थुलियम-डोपेड फाइबर लेजर पंपिंग और (बी) सीडब्ल्यू उत्सर्जन के कमरे का तापमान स्पेक्ट्रा। धराशायी लाइनें HO: YLF क्रिस्टल के अवशोषण और उत्सर्जन क्रॉस सेक्शन को इंगित करती हैं। प्रत्येक स्पेक्ट्रम पांच मापों के औसत का प्रतिनिधित्व करता है। स्रोत: बिंगिंग लेई, लीई झांग, सेन यांग एट अल।
चित्रा 6: आउटपुट बीम गुणवत्ता। (ए) 26W आउटपुट बीम गुणवत्ता का एम 2 माप। । स्रोत: बिंगिंग लेई, लीई झांग, सेन यांग, एट अल।
प्रोफेसर फू ने कहा: "यह काम कॉम्पैक्ट, लागत-प्रभावी उच्च-शक्ति 2 stackm लेज़रों के विकास का मार्ग प्रशस्त करता है, जिसमें 100W स्तर तक पहुंचने की क्षमता होती है, जो अल्ट्राफास्ट लेजर विज्ञान को आगे बढ़ाती है। यह उच्च-शक्ति और पोर्टेबल इन्फ्रारेड लेजर सिस्टम को विकसित करने के लिए एक नया दृष्टिकोण भी प्रदान करता है।"
