Recently, the national key research and development project team led by Prof. Ruan Shuangchen of Shenzhen University of Technology (SZUT), under the support of the project of "Crystal Thin-Film Processing and Preparation of New Generation of Gain Devices" of the National Key Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology (MOST), has made important progress in research on the key scientific issues of crystal thin-film processing and preparation of new generation of gain devices. We are the first one in China to realize the crystal packaging of Yb:YAG wafer with diameter >20 mm und entwerfen das 48-Hub-Pumpsystem der Kilowattklasse.
Hochleistungs-Ultrakurzpulslaser werden in der fortgeschrittenen Fertigung, in der Informations-, Mikroelektronik-, Medizin-, Energie-, Militär- und anderen Bereichen eingesetzt, und die damit verbundene wissenschaftliche und technologische Anwendungsforschung ist für die Förderung der nationalen strategischen Entwicklung von entscheidender Bedeutung. Das Laserverstärkungsgerät ist das zentrale Grundmaterial für ultraschnelle Hochleistungslaser, das in allen Ländern der Welt große Besorgnis erregt. Dünnschichtlaser mit ausgezeichneter Strahlqualität und hoher Effizienz der optisch-optischen Umwandlungseffizienz werden in vielen Bereichen wie der industriellen Fertigung und der wissenschaftlichen Grundlagenforschung häufig eingesetzt. Allerdings hat der Mangel an wichtigen Kerntechnologien wie der Präzisionsbearbeitung von Dünnschichtkristallen, dem Design und der Verpackung von Kühlkörpersystemen und der Vorbereitung von Verstärkungsgeräten die Weiterentwicklung von Hochleistungs-Dünnschichtlasern in China erheblich eingeschränkt.
Relying on the Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology for Guangdong Universities, Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering, Sino-German Institute of Intelligent Manufacturing, and College of Engineering Physics, Shenzhen University of Technology has been carrying out the research on thin-flake laser technology since 2021, and adopted the self-developed thin-flake crystals with a diameter of 12 mm and regenerative amplification technology at the beginning of 2022 to realize the high power regenerative amplification of the resonance cavity through the chromatic dispersion compensation and the nonlinear effect control, the laser output with single pulse energy >500μJ, Impulsbreite<7.5ps, and average power >200W wird realisiert, insbesondere die hervorragende Leistung der Strahlqualität M2<1.1 and optical-to-optical conversion efficiency >50 %, was eine solide Grundlage für die hocheffiziente nichtlineare Frequenzumwandlung außerhalb des Hohlraums bildet.
The project team adopted wavelength-locked 969nm "zero-phonon line" pumping to achieve the highest continuous output power >1300 W, mit einem maximalen optisch-optischen Umwandlungswirkungsgrad von fast 80 %, dessen hervorragende Leistung eine wichtige Grundlage für die Erforschung von durchschnittlichen Leistungslasern der Kilowattklasse und ultraschnellen Dünnschichtlasern von 100 mJ bildet.
▲ (Links) 1000W@969nm-Pumpe (Rechts) 2000W@969nm-Pumpe
Durch die wichtigsten F&E-Projekte des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie orientiert sich das Projektteam an der nationalen industriellen Sicherheit und den wichtigsten technischen Baubedürfnissen, Durchbrüchen bei Hochleistungslasermaterialien und Geräten, der Anwendung wichtiger Kerntechnologien, durch die Innovationskette, Durchbrüche in der strategischen Herstellung von Hochleistungslaserkristallen und der Anwendung gemeinsamer Schlüsseltechnologien in allen Aspekten, um Chinas Informations-, Energie-, Transport-, High-End-Ausrüstung und andere Bereiche der Kernlaserkristallmaterialien und -geräte der unabhängigen Kontrollfähigkeiten zu verbessern. Es wird die Fähigkeit zur unabhängigen Steuerung zentraler Laserkristallmaterialien und -geräte in den Bereichen Information, Energie, Transport und High-End-Ausrüstung in China verbessern und der Entwicklung neuer Energie, 3C-Elektronik, High-End-Fertigung und anderen High-End-Geräten dienen -Tech-Industrien.
