Электр-оптикалык Q-которулуучу кристаллдарды изилдөө прогресси – 1-бөлүк: Киришүү

Электр-оптикалык Q-которулуучу кристаллдарды изилдөө прогресси – 1-бөлүк: Киришүү

Жогорку чокусу кубаттуу лазерлер илимий изилдөө жана лазердик иштетүү жана фотоэлектрдик өлчөө сыяктуу аскердик өнөр жай тармактарында маанилүү колдонмолорго ээ. Дүйнөдөгү биринчи лазер 1960-жылдары жаралган. 1962-жылы МакКлунг энергияны сактоо жана тез чыгаруу үчүн нитробензол Керр клеткасын колдонгон, ошентип, эң жогорку кубаттуулуктагы импульстук лазерди алган. Q-которуу технологиясы пайда болушу жогорку чокусу кубаттуулугу лазердин өнүгүү тарыхындагы маанилүү ачылыш болуп саналат. Бул ыкма менен үзгүлтүксүз же кең импульстук лазер энергиясы өтө тар убакыт туурасы менен импульстарга кысылган. Лазердин эң жогорку күчү бир нече даражага көбөйөт. Электр-оптикалык Q-которуу технологиясы кыска которуштуруу убактысынын, туруктуу импульстун чыгышынын, жакшы синхрондоштуруунун жана боштуктун аз жоготуусунун артыкчылыктарына ээ. Чыгуучу лазердин эң жогорку кубаттуулугу жүздөгөн мегаваттка оңой жетет.

Электр-оптикалык Q-которуштуруу тар импульс туурасы жана жогорку чоку күчү лазерлерди алуу үчүн маанилүү технология болуп саналат. Анын принциби лазердик резонатордун энергияны жоготууда кескин өзгөрүүлөргө жетишүү үчүн кристаллдардын электро-оптикалык эффектин колдонуу, ошону менен көңдөйдө же лазердик чөйрөдө энергиянын сакталышын жана тез чыгарылышын көзөмөлдөө. Кристаллдын электр-оптикалык эффектиси деп кристаллдагы жарыктын сынуу көрсөткүчү кристаллдын колдонулган электр талаасынын интенсивдүүлүгүнө жараша өзгөрүп турган физикалык кубулушту билдирет. Сынуу көрсөткүчүнүн өзгөрүшү жана колдонулган электр талаасынын интенсивдүүлүгү сызыктуу байланышка ээ болгон кубулуш сызыктуу электр-оптика же Покелс эффектиси деп аталат. Сынуу көрсөткүчүнүн өзгөрүшү жана колдонулган электр талаасынын чыңалуусунун квадраты сызыктуу байланышка ээ болгон кубулуш экинчилик электр-оптикалык эффект же Керр эффектиси деп аталат.

Кадимки шарттарда кристаллдын сызыктуу электр-оптикалык эффектиси экинчилик электр-оптикалык эффектке караганда алда канча маанилүү. Сызыктуу электр-оптикалык эффект электро-оптикалык Q-которуштуруу технологиясында кеңири колдонулат. Ал центросимметриялык эмес чекит топтору бар бардык 20 кристаллда бар. Бирок идеалдуу электро-оптикалык материал катары бул кристаллдар ачык-айкын электр-оптикалык эффектке гана ээ болбостон, ошондой эле жарык өткөрүү диапазонуна, лазердин жогорку зыян чегине жана физикалык-химиялык касиеттердин туруктуулугуна, жакшы температуралык мүнөздөмөлөргө, иштетүүнүн жеңилдигине, жана ири өлчөмдөгү жана жогорку сапаттагы монокристалды алууга болобу. Жалпысынан алганда, практикалык электр-оптикалык Q-которуу кристаллдары төмөнкү аспектилерден бааланышы керек: (1) эффективдүү электр-оптикалык коэффициент; (2) лазердин зыян чеги; (3) жарык өткөрүү диапазону; (4) электрдик каршылык; (5) диэлектрдик туруктуу; (6) физикалык жана химиялык касиеттери; (7) иштетүү жөндөмдүүлүгү. Кыска импульстун, жогорку кайталануучу жыштыктын жана жогорку кубаттуулуктагы лазердик системаларды колдонуунун жана технологиялык прогресстин өнүгүшү менен Q-которуу кристаллдарынын иштөө талаптары өсүүдө.

Электр-оптикалык Q-которуу технологиясын өнүктүрүүнүн алгачкы этабында литий ниобаты (LN) жана калий ди-дейтерий фосфаты (DKDP) иш жүзүндө колдонулган жалгыз кристаллдар болгон. LN кристаллынын лазердик зыяндын босогосу төмөн жана негизинен аз же орто кубаттуулуктагы лазерлерде колдонулат. Ошол эле учурда, кристалл даярдоо технологиясы артта калгандыктан, LN кристаллынын оптикалык сапаты узак убакыт бою туруксуз болуп келген, бул да анын лазерлерде кеңири колдонулушун чектейт. DKDP кристалл дептерацияланган фосфор кислотасы калий дигидроген (KDP) кристалл болуп саналат. Ал салыштырмалуу жогорку зыян чегине ээ жана электро-оптикалык Q-которуштуруу лазер системаларында кеңири колдонулат. Бирок, DKDP кристалл деликесцентке жакын жана узак өсүү мезгилине ээ, бул анын колдонулушун белгилүү бир деңгээлде чектейт. Ошондой эле QTP кристаллында рубидий титанилоксифосфат (RTP), барий метабораты (β-BBO) кристалы, лантан галлий силикат (LGS) кристалы, литий танталат (LT) кристалы жана калий титанилфосфат (KTP) кристаллдары QTP үчүн колдонулат. системалар.

WISOPTIC-DKDP POCKELS CELL

 WISOPTIC тарабынан жасалган жогорку сапаттагы DKDP Pockels клеткасы (@1064nm, 694nm)

 

 


Посттун убактысы: 23-сентябрь-2021