Διαφανές κεραμικό λέιζερ Nd:YAG απόδοσης άνω του 60% με αποτέλεσμα χαμηλής απώλειας εξασθένησης


Εδώ, διερευνήθηκαν το φαινόμενο της απώλειας εξασθένησης και η βελτίωση της απόδοσης λέιζερ των διαφανών κεραμικών Nd:YAG.Χρησιμοποιώντας μια κεραμική ράβδο 0,6% Nd:YAG με διάμετρο 3 mm και μήκος 65 mm,Ο συντελεστής σκέδασης και ο συντελεστής απορρόφησης στα 1064 nm μετρήθηκαν ότι είναι 0,0001 cm-1 και 0,0017 cm-1, αντίστοιχα.Για το πείραμα λέιζερ με πλευρική άντληση 808 nm, επιτεύχθηκε μέση ισχύς εξόδου 44,9 W με απόδοση μετατροπής οπτικού σε οπτικό 26,4%, που ήταν σχεδόν ίδια με εκείνη του μονοκρύσταλλου 1 σε %.Υιοθετώντας το σχήμα άμεσης άντλησης άκρου 885 nm, οι ακόλουθες δοκιμές λέιζερ κατέδειξαν την υψηλή οπτική απόδοση 62,5% και τη μέγιστη ισχύ εξόδου 144,8 W λήφθηκαν σε απορροφούμενη ισχύ αντλίας 231,5 W. Αυτή ήταν μέχρι τώρα η υψηλότερη απόδοση οπτικής μετατροπής που αποκτήθηκε σε κεραμικό λέιζερ Nd:YAG εξ όσων γνωρίζουμε.Αποδεικνύει ότι η έξοδος λέιζερ υψηλής ισχύος και υψηλής απόδοσης θα μπορούσε να δημιουργηθεί από κεραμική ράβδο υψηλής οπτικής ποιότητας Nd:YAG μαζί με την τεχνολογία άμεσης άντλησης 885 nm.

1675137962466

Υψηλή ενέργεια παλμού, στενό πλάτος γραμμής 6,45 μm από οπτικό παραμετρικό ταλαντωτή σε κρύσταλλο BaGa4Se7


Αυτή η εργασία παρουσιάζει ένα λέιζερ υψηλών παλμών, στενού εύρους γραμμής, μεσαίου υπέρυθρου (MIR) 6,45 μm, που βασίζεται σε έναν κρυστάλλινο οπτικό παραμετρικό ταλαντωτή BaGa4Se7 (BGSe) που αντλείται από λέιζερ 1,064 μm.Η μέγιστη ενέργεια παλμού στα 6,45 μm ήταν έως και 1,23 mJ, με πλάτος παλμού 24,3 ns και ρυθμό επανάληψης 10 Hz, που αντιστοιχεί σε απόδοση οπτικής-οπτικής μετατροπής 2,1%, από φως αντλίας 1,064 μm σε φως ρελαντί 6.4Το πλάτος γραμμής του αδρανούς φωτός ήταν περίπου 6,8 nm. Εν τω μεταξύ, υπολογίσαμε με ακρίβεια τη συνθήκη αντιστοίχισης φάσης OPO στον κρύσταλλο BGSe που αντλείται από λέιζερ 1,064 μm και πραγματοποιήθηκε ένα σύστημα αριθμητικής προσομοίωσης για την ανάλυση των χαρακτηριστικών εισόδου-εξόδου στα 6,45 μm, καθώς και επίδραση του μήκους κρυστάλλου στην απόδοση μετατροπής.Βρέθηκε καλή συμφωνία μεταξύ μέτρησης και προσομοίωσης.Από όσο γνωρίζουμε, αυτή είναι η υψηλότερη ενέργεια παλμού στα 6,45 μm, με το στενότερο πλάτος γραμμής για οποιοδήποτε λέιζερ MIR ns πλήρως στερεάς κατάστασης σε BGSe-OPO που αντλείται από απλό ταλαντωτή 1,064 μm.Αυτό το απλό και συμπαγές σύστημα OPO 6,45 μm, με υψηλή ενέργεια παλμού και στενό πλάτος γραμμής, μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις για την κοπή ιστού και να βελτιώσει την ακρίβεια αφαίρεσης ιστού.

1675135023536

43 W, σταθερή διάρκεια παλμού 7 ns, λέιζερ Ho:YAG με κοιλότητα langasite υψηλής επανάληψης και η εφαρμογή του σε μεσαίες υπέρυθρες ZGP OPO


Σε αυτό το άρθρο, επιδεικνύουμε ένα ηλεκτρο-οπτικό λέιζερ λανγκασίτη (LGS) Ho:YAG κοιλότητας απόρριψης που καταστέλλει την εξάρτηση από το κέρδος της διάρκειας παλμού στα λέιζερ με μεταγωγή Q.Επιτεύχθηκε σταθερή διάρκεια παλμού 7,2 ns με ρυθμό επανάληψης 100 kHz.Επωφελούμενοι από τον κρύσταλλο LGS δεν έχει σημαντικό αποτέλεσμα αντίστροφου πιεζοηλεκτρικού δακτυλίου και θερμικά επαγόμενη εκπόλωση, επιτεύχθηκε σταθερή σειρά παλμών σε ισχύ εξόδου 43 W. Για πρώτη φορά, η εφαρμογή λέιζερ με απορρόφηση κοιλότητας σε μεσαία υπέρυθρα (μέσα IR) Ο οπτικός παραμετρικός ταλαντωτής (OPO) ZnGeP2 (ZGP) έχει υλοποιηθεί, παρέχοντας έναν αξιόπιστο τρόπο για την επίτευξη υψηλών ρυθμών επανάληψης και σύντομων χρόνων παλμών νανοδευτερόλεπτου για υψηλής ισχύος μεσαίες υπέρυθρες ZGP OPO.Η μέση ισχύς εξόδου ήταν 15 W, που αντιστοιχεί σε διάρκεια παλμού 4,9 ns και ρυθμό επανάληψης 100 kHz.

1675136028495

Ευρυζωνικό συνεχές μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας λίγων κύκλων που βασίζεται στην παραγωγή συχνότητας διαφοράς εντός παλμών με κρυστάλλους BGSe


Επιδεικνύουμε για πρώτη φορά τη δημιουργία μεσαίου υπέρυθρου που εκτείνεται σε οκτάβα χρησιμοποιώντας έναν μη γραμμικό κρύσταλλο BGSe.Ένα σύστημα λέιζερ Cr:ZnS που παρέχει παλμούς 28-fs σε κεντρικό μήκος κύματος 2,4 μm χρησιμοποιείται ως πηγή αντλίας, η οποία οδηγεί τη δημιουργία ενδοπαλμικής διαφοράς συχνότητας μέσα στον κρύσταλλο BGSe.Ως αποτέλεσμα, έχει ληφθεί ένα συνεκτικό ευρυζωνικό μεσαίο υπέρυθρο συνεχές που εκτείνεται από 6 έως 18 μm.Δείχνει ότι ο κρύσταλλος BGSe είναι ένα πολλά υποσχόμενο υλικό για ευρυζωνική παραγωγή μεσαίων υπέρυθρων λίγων κύκλων μέσω μετατροπής προς τα κάτω συχνότητας με πηγές αντλίας femtosecond.

1675136332013

Παλμικό λέιζερ μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας 1,53 W πλήρως στερεάς κατάστασης νανοδευτερόλεπτο στα 6,45 μm

Αποδεικνύεται ένα συμπαγές και στιβαρό λέιζερ ενδιάμεσης υπέρυθρης κατάστασης (MIR) στα 6,45 μm με υψηλή μέση ισχύ εξόδου και ποιότητα δέσμης σχεδόν Gauss.Μια μέγιστη ισχύς εξόδου 1,53 W με πλάτος παλμού περίπου 42 ns στα 10 kHz επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας έναν οπτικό παραμετρικό ταλαντωτή (OPO) ZnGeP2 (ZGP).Αυτή είναι η υψηλότερη μέση ισχύς στα 6,45 μm οποιουδήποτε λέιζερ πλήρως στερεάς κατάστασης από όσο γνωρίζουμε.Ο μέσος συντελεστής ποιότητας δοκού μετράται ότι είναι M2 =1,19.Επιπλέον, επιβεβαιώνεται η υψηλή σταθερότητα ισχύος εξόδου, με διακύμανση ισχύος μικρότερη από 1,35% rms σε διάστημα 2 ωρών και το λέιζερ μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά για περισσότερες από 500 ώρες συνολικά.Χρησιμοποιώντας
Αυτός ο παλμός των 6,45 μm ως πηγή ακτινοβολίας, ελέγχεται η αφαίρεση εγκεφαλικού ιστού ζώων.Επιπλέον, το φαινόμενο της παράπλευρης ζημιάς αναλύεται θεωρητικά για πρώτη φορά, εξ όσων γνωρίζουμε, και τα αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτό το λέιζερ MIR έχει εξαιρετική ικανότητα αφαίρεσης, καθιστώντας το μια πιθανή αντικατάσταση για λέιζερ ελεύθερων ηλεκτρονίων.
1675136966816