Nowy postęp w badaniach szerokospektralnego mechanizmu uszkodzeń zwierciadeł niskodyspersyjnych w Szanghajskim Instytucie Maszyn Optycznych
Niedawno Wydział Technologii i Inżynierii Komponentów Laserowych Wysokiej Mocy Szanghajskiego Instytutu Optyki i Maszyn Precyzyjnych (SIPM) Chińskiej Akademii Nauk (CAS) poczynił nowe postępy w badaniach mechanizmu uszkodzeń o szerokim spektrum działania materiałów o niskiej dyspersji lustra. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Ultra-broad-Spectrum Laser-Pulse Damage of Low Dispersion Mirrors. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Optical Materials pod tytułem „Ultra-broad-road-widm Laser-Pulse Damage of Low-Dispersive Mirrors. lustra”.
Optyczną technologię parametrycznego wzmacniania impulsów ćwierkanych uważa się za najbardziej obiecujące rozwiązanie do realizacji ultraintensywnych ultrakrótkich laserów o mocy 100 bW lub nawet AIW, a zwierciadła o niskiej dyspersji są kluczowymi elementami ultraintensywnego ultrakrótkiego systemu laserowego do kontroli kierunku i transmisji energii, jednakże niewiele jest doniesień z badań uszkodzeń zwierciadeł niskodyspersyjnych pod działaniem laserów o długości fali 200 nm i szerokim spektrum, a mechanizm uszkodzeń jest w dalszym ciągu niejasny, co ogranicza poprawę parametrów zwierciadeł uszkodzenie zwierciadeł niskodyspersyjnych lasera szerokopasmowego.
W oparciu o czołowy optyczny, parametryczny system wzmacniania impulsów ćwierkających firmy Shanghai Extreme Light Device, zespół badawczy zbudował platformę do testowania uszkodzeń nanosekundowych i femtosekundowych o szerokim spektrum 200 nm i systematycznie weryfikował charakterystykę uszkodzeń szerokopasmowych zwierciadeł o niskiej dyspersji pod wpływem działania szerokospektralnych laserów impulsowych nanosekundowych i femtosekundowych. Ze względu na istnienie ćwierkania czasoprzestrzennego, uszkodzenia nanosekundowe o szerokim spektrum działania wykazują wysoki stopień determinizmu; Zbadano, że działanie ochronne konwencjonalnej technologii warstw ochronnych ogranicza się do pasma środkowego, natomiast składowa brzegowa pasma odblaskowego indukuje wzmocnienie pola elektrycznego, a zdolność warstwy ochronnej do podniesienia progu zależy od relacji konkurencyjnej pomiędzy dwie role ochrony pola elektrycznego i wzmocnienia pola elektrycznego; ponadto stwierdzono, że dopasowanie termodynamiczne pomiędzy materiałami warstwy membrany jest kluczem do dalszego podniesienia progu. W przypadku uszkodzeń impulsów femtosekundowych w szerokim spektrum konstruuje się kompleksowe wyrażenie pola elektrycznego zawierające informacje o szerokości widmowej w celu uzyskania charakterystyki uszkodzeń ultraszybkiej cienkiej warstwy lasera przy różnych szerokościach widma oraz odpowiedniej zależności między szerokością pasma widma a progiem uszkodzenia cienkiej warstwy co zapewnia teoretyczne wsparcie dla zwiększenia odporności na uszkodzenia szerokopasmowych zwierciadeł o niskiej dyspersji. Badanie mechanizmu uszkodzeń o szerokim widmie zapewni teoretyczne wsparcie dla poprawy skuteczności uszkodzeń szerokopasmowego zwierciadła o niskiej dyspersji i położy podwaliny pod dalszą poprawę progu uszkodzeń szerokopasmowego zwierciadła o niskiej dyspersji.
Powiązane prace były wspierane przez Kluczowy projekt międzynarodowej współpracy w zakresie innowacji w dziedzinie nauki i technologii między rządami Chin i Włoch, Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych, Stowarzyszenie Promocji Innowacji Młodzieży Chińskiej Akademii Nauk oraz Fundację Nauki podoktorskiej. (Nadesłane przez Dział Technologii i Inżynierii Komponentów Laserowych Wysokiej Mocy)?
Szanghajski Instytut Optyki i Mechaniki (SIOM) poczynił nowe postępy w badaniach mechanizmu uszkodzeń szerokiego spektrum zwierciadeł o niskiej dyspersji.
Rysunek 1 Schemat ideowy platformy do testowania uszkodzeń o szerokim spektrum
Rys. 2 Morfologia uszkodzeń szerokopasmowego zwierciadła dyspersyjnego
