كفاءة تتجاوز 60% ليزر Nd:YAG الخزفي الشفاف مع تأثير فقدان التوهين المنخفض


هنا، تمت دراسة تأثير فقدان التوهين وتحسين أداء الليزر للسيراميك الشفاف Nd:YAG.باستخدام قضيب سيراميك Nd:YAG بنسبة 0.6% بقطر 3 مم وطول 65 مم، تم الحصول علىتم قياس معامل التشتت ومعامل الامتصاص عند 1064 نانومتر ليكونا 0.0001 سم-1 و0.0017 سم-1 على التوالي.بالنسبة لتجربة الليزر ذات الضخ الجانبي 808 نانومتر، تم تحقيق متوسط ​​طاقة خرج قدرها 44.9 وات مع كفاءة تحويل بصري إلى بصري تبلغ 26.4%، والتي كانت تقريبًا مماثلة لتلك التي تبلغ 1 at.% بلورة مفردة.من خلال اعتماد مخطط الضخ النهائي المباشر 885 نانومتر، أظهرت اختبارات الليزر التالية كفاءة بصرية عالية بنسبة 62.5% وتم الحصول على طاقة خرج قصوى تبلغ 144.8 واط عند طاقة مضخة ممتصة تبلغ 231.5 واط. وكان هذا حتى الآن أعلى كفاءة تحويل بصري تم الحصول عليها في Nd:YAG ليزر السيراميك على حد علمنا.إنه يثبت أن مخرجات الليزر ذات الطاقة العالية والكفاءة العالية يمكن توليدها من خلال قضيب سيراميك Nd:YAG عالي الجودة بالإضافة إلى تقنية الضخ المباشر 885 نانومتر.

1675137962466

طاقة نبضية عالية، عرض خطي ضيق 6.45 ميكرومتر من مذبذب بارامتري بصري في كريستال BaGa4Se7


تعرض هذه الورقة طاقة نبضية عالية، وعرض خط ضيق، وليزر متوسط ​​الأشعة تحت الحمراء (MIR) عند 6.45 ميكرومتر، استنادًا إلى مذبذب حدودي بصري بلوري BaGa4Se7 (BGSe) (OPO) يتم ضخه بواسطة ليزر 1.064 ميكرومتر.كان الحد الأقصى لطاقة النبض عند 6.45 ميكرومتر يصل إلى 1.23 مللي جول، مع عرض نبض يبلغ 24.3 نانو ثانية ومعدل تكرار قدره 10 هرتز، وهو ما يتوافق مع كفاءة التحويل البصري البصري بنسبة 2.1٪، من ضوء المضخة 1.064 ميكرومتر إلى الضوء الخامل 6.45 ميكرومتر.كان عرض خط الضوء الخامل حوالي 6.8 نانومتر. وفي الوقت نفسه، قمنا بحساب دقيق لحالة مطابقة الطور OPO في بلورة BGSe التي يتم ضخها بواسطة ليزر 1.064 ميكرومتر، وتم إجراء نظام محاكاة عددي لتحليل خصائص المدخلات والمخرجات عند 6.45 ميكرومتر، بالإضافة إلى تأثير طول البلورة على كفاءة التحويل.تم العثور على اتفاق جيد بين القياس والمحاكاة.على حد علمنا، هذه هي أعلى طاقة نبضية عند 6.45 ميكرومتر، مع أضيق عرض خط لأي ليزر MIR ns للحالة الصلبة بالكامل في BGSe-OPO يتم ضخه بواسطة مذبذب بسيط يبلغ 1.064 ميكرومتر.يمكن لنظام OPO البسيط والمضغوط الذي تبلغ سعته 6.45 ميكرومتر، مع طاقة النبض العالية وعرض الخط الضيق، تلبية متطلبات قطع الأنسجة وتحسين دقة استئصال الأنسجة.

1675135023536

43 وات، مدة نبضة ثابتة تبلغ 7 نانوثانية، ليزر Ho:YAG مملوء بتجويف لانجاسايت عالي معدل التكرار وتطبيقه في ZGP OPOs بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة


في هذا البحث، نعرض ليزر لانجاسايت (LGS) الكهروضوئي Ho:YAG المملوء بتجويف والذي يمنع الاعتماد على اكتساب مدة النبضة في ليزر Q-switched.تم تحقيق مدة نبض ثابتة قدرها 7.2 نانوثانية بمعدل تكرار 100 كيلو هرتز.من خلال الاستفادة من بلورة LGS التي ليس لها تأثير حلقة كهرضغطية عكسية كبيرة وإزالة الاستقطاب المستحث حراريًا، تم تحقيق قطار نبضي مستقر عند طاقة خرج تبلغ 43 وات. ولأول مرة، تم تطبيق الليزر المجوف في منتصف الأشعة تحت الحمراء (منتصف- IR) ZnGeP2 (ZGP) تم تحقيق المذبذب البصري البارامتري (OPO)، مما يوفر طريقة موثوقة لتحقيق معدلات تكرار عالية وأوقات نبض قصيرة بالنانو ثانية لـ ZGP OPOs ذات الطاقة العالية متوسطة الأشعة تحت الحمراء.كان متوسط ​​طاقة الخرج 15 وات، أي ما يعادل مدة نبضة قدرها 4.9 نانوثانية ومعدل تكرار قدره 100 كيلو هرتز.

1675136028495

النطاق العريض، سلسلة متصلة من الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ذات دورات قليلة تعتمد على توليد تردد فرق النبض داخل بلورات BGSe


نعرض لأول مرة توليد الأشعة تحت الحمراء المتوسطة الممتدة على الأوكتاف باستخدام بلورة BGSe غير الخطية.يتم استخدام نظام ليزر Cr:ZnS الذي يقدم نبضات 28 fs عند طول موجي مركزي يبلغ 2.4 ميكرومتر كمصدر للمضخة، والذي يدفع توليد تردد فرق النبض داخل بلورة BGSe.ونتيجة لذلك، تم الحصول على سلسلة متماسكة متوسطة النطاق للأشعة تحت الحمراء تمتد من 6 إلى 18 ميكرومتر.يُظهر أن بلورة BGSe هي مادة واعدة لتوليد النطاق العريض للأشعة تحت الحمراء المتوسطة ذات الدورات القليلة عبر تحويل التردد إلى أسفل مع مصادر مضخة الفيمتو ثانية.

1675136332013

ليزر الأشعة تحت الحمراء المتوسطة النابض ذو الحالة الصلبة بالكامل بقدرة 1.53 وات عند 6.45 ميكرومتر

تم عرض ليزر مدمج وقوي يعمل بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIR) ذو الحالة الصلبة بالكامل عند 6.45 ميكرومتر مع متوسط ​​طاقة خرج عالي وجودة شعاع غوسية قريبة.يتم تحقيق طاقة خرج قصوى تبلغ 1.53 واط مع عرض نبضي يبلغ حوالي 42 ns عند 10 كيلو هرتز باستخدام مذبذب حدودي بصري ZnGeP2 (ZGP) (OPO).وهذا هو أعلى متوسط ​​طاقة عند 6.45 ميكرومتر لأي ليزر الحالة الصلبة بالكامل على حد علمنا.يتم قياس متوسط ​​عامل جودة الحزمة ليكون M2 = 1.19.علاوة على ذلك، تم تأكيد استقرار طاقة الخرج العالي، مع تقلب الطاقة أقل من 1.35% من جذر متوسط ​​المربع خلال ساعتين، ويمكن أن يعمل الليزر بكفاءة لأكثر من 500 ساعة إجمالاً.استخدام
هذا النبض 6.45 ميكرومتر كمصدر للإشعاع، يتم اختبار استئصال أنسجة المخ الحيواني.علاوة على ذلك، تم تحليل تأثير الضرر الجانبي نظريًا لأول مرة، على حد علمنا، وتشير النتائج إلى أن ليزر MIR هذا يتمتع بقدرة ممتازة على الاجتثاث، مما يجعله بديلاً محتملاً لليزر الإلكتروني الحر.
1675136966816