יעילות של יותר מ-60% Nd:YAG לייזר קרמי שקוף עם אפקט אובדן הנחתה נמוך


כאן נחקרו אפקט אובדן הנחתה ושיפור ביצועי הלייזר של Nd:YAG קרמיקה שקופה.באמצעות מוט קרמי 0.6 at.% Nd:YAG בקוטר 3 מ"מ ואורך 65 מ"מ,מקדם פיזור ומקדם ספיגה ב-1064 ננומטר נמדדו להיות 0.0001 cm-1 ו-0.0017 cm-1, בהתאמה.עבור ניסוי הלייזר עם שאיבה צדדית של 808 ננומטר, הושג הספק מוצא ממוצע של 44.9 וואט עם יעילות המרה אופטית לאופטית של 26.4%, שהייתה כמעט זהה לזו של גביש בודד של 1 אט.%.תוך אימוץ ערכת השאיבה הישירה של 885 ננומטר, בדיקות הלייזר הבאות הדגימו את היעילות האופטית הגבוהה של 62.5% והספק המוצא המרבי של 144.8 W הושגו בהספק משאבה ספיגה של 231.5 W. זו הייתה עד כה יעילות ההמרה האופטית הגבוהה ביותר שנרכשה ב-Nd:YAG לייזר קרמי למיטב ידיעתנו.זה מוכיח שתפוקת לייזר גבוהה ויעילות גבוהה יכולה להיווצר על ידי מוט קרמי Nd:YAG באיכות אופטית גבוהה יחד עם טכנולוגיית השאיבה הישירה של 885 ננומטר.

1675137962466

אנרגיית דופק גבוהה, רוחב קו צר 6.45 מיקרומטר מתנד פרמטרי אופטי בקריסטל BaGa4Se7


מאמר זה מציג אנרגיית פעימה גבוהה, רוחב קו צר, אמצע אינפרא אדום (MIR) לייזר בעוצמה של 6.45 מיקרומטר, המבוסס על מתנד פרמטרי גביש אופטי (OPO) של BaGa4Se7 (BGSe) הנשאב על ידי לייזר 1.064 מיקרומטר.אנרגיית הפולס המקסימלית ב-6.45 מיקרומטר הייתה עד 1.23 mJ, עם רוחב פולס של 24.3 ns וקצב חזרות של 10 הרץ, המקביל ליעילות המרה אופטית-אופטית של 2.1%, מאור משאבה 1.064 מיקרומטר ל-45 מיקרומטר בטל.רוחב קו האור הסרק היה כ-6.8 ננומטר. בינתיים, חישבנו במדויק את מצב התאמת הפאזה של OPO בגביש BGSe הנשאב על ידי לייזר 1.064 מיקרומטר, ובוצעה מערכת סימולציה מספרית כדי לנתח את מאפייני הקלט-פלט ב-6.45 מיקרומטר, כמו גם את השפעה של אורך הגביש על יעילות ההמרה.נמצאה התאמה טובה בין מדידה לסימולציה.למיטב ידיעתנו, זוהי אנרגיית הפולס הגבוהה ביותר ב-6.45 מיקרומטר, עם רוחב הקו הצר ביותר עבור כל לייזר MIR ns במצב מוצק ב-BGSe-OPO שאוב על ידי מתנד פשוט של 1.064 מיקרון.מערכת OPO פשוטה וקומפקטית של 6.45 מיקרומטר, עם אנרגיית דופק גבוהה ורוחב קו צר, יכולה לעמוד בדרישות לחיתוך רקמות ולשפר את דיוק אבלציית הרקמות.

1675135023536

43 W, משך דופק קבוע של 7 ns, קצב חזרות גבוה של לייזר Ho:YAG חלל לנגסיט שהושלך והיישום שלו ב-ZGP OPOs באמצע אינפרא אדום


במאמר זה, אנו מדגימים לייזר אלקטרו-אופטי Ho:YAG של לנגסיט (LGS) המוזרם חלל המדכא את תלות ההגברה של משך הדופק בלייזרים בעלי מיתוג Q.משך פולס קבוע של 7.2 ns הושג בקצב חזרות של 100 קילו-הרץ.נהנה מהגביש של LGS אין לו אפקט טבעת פיזואלקטרי הפוך משמעותי ודפולריזציה תרמית, הושגה רכבת פולסים יציבה בהספק מוצא של 43 ואט. בפעם הראשונה, היישום של לייזר מושלך חלל באינפרא אדום באמצע (אמצע- IR) ZnGeP2 (ZGP) מתנד פרמטרי אופטי (OPO) הושג, המספק דרך אמינה להשיג שיעורי חזרות גבוהים וזמני פולסים קצרים של ננו-שניות עבור OPOs ZGP בינוני אינפרא אדום בעוצמה גבוהה.הספק המוצא הממוצע היה 15 W, המתאים למשך פולס של 4.9 ns וקצב חזרות של 100 קילו-הרץ.

1675136028495

רצף אמצע אינפרא אדום בפס רחב, מעט מחזורים, המבוסס על יצירת תדרים של הבדלים תוך-פולסים עם גבישי BGSe


אנו מדגימים לראשונה את הדור של אינפרא אדום אמצע אוקטבה באמצעות גביש BGSe לא ליניארי.מערכת לייזר Cr:ZnS המספקת פולסים של 28-fs באורך גל מרכזי של 2.4 מיקרומטר משמשת כמקור המשאבה, המניע את יצירת התדרים תוך-פולסים בתוך גביש BGSe.כתוצאה מכך, הושג רצף קוהרנטי בפס רחב אמצע אינפרא אדום המשתרע בין 6 ל-18 מיקרומטר.זה מראה שהגביש של BGSe הוא חומר מבטיח ליצירת אמצע אינפרא אדום בפס רחב, מחזורי מעטים באמצעות המרת תדר הפחתת עם מקורות משאבת פמט-שנייה.

1675136332013

לייזר אמצע אינפרא אדום בעוצמה של 1.53 וולט במצב מוצק ננו-שניות בעוצמה של 6.45 מיקרומטר

מודגם לייזר קומפקטי וחזק במצב מוצק אמצע אינפרא אדום (MIR) ב-6.45 מיקרומטר עם הספק פלט ממוצע גבוה ואיכות קרן כמעט גאוסית.הספק מרבי של 1.53 W עם רוחב פולס של כ-42 ns ב-10 קילו-הרץ מושג באמצעות מתנד פרמטרי אופטי ZnGeP2 (ZGP) (OPO).זהו ההספק הממוצע הגבוה ביותר ב-6.45 מיקרומטר של כל לייזר במצב מוצק למיטב ידיעתנו.גורם איכות האלומה הממוצע נמדד להיות M2 = 1.19.יתרה מכך, יציבות כוח פלט גבוהה מאושרת, עם תנודת הספק של פחות מ-1.35% rms במשך 2 שעות, והלייזר יכול לפעול ביעילות במשך יותר מ-500 שעות בסך הכל.באמצעות
דופק זה של 6.45 מיקרון כמקור קרינה, נבדקת אבלציה של רקמת מוח של בעלי חיים.יתר על כן, אפקט הנזק הצדדי מנותח לראשונה באופן תיאורטי, למיטב ידיעתנו, והתוצאות מצביעות על כך שללייזר MIR זה יש יכולת אבלציה מצוינת, מה שהופך אותו לתחליף פוטנציאלי עבור לייזרים אלקטרונים חופשיים.
1675136966816