Optics Express에 발표 된 연구에서 중국 과학 아카데미의 Xi'an Optics and Precision Mechanics (XIOPM)의 Yuxi Fu 교수가 이끄는 연구팀은 처음으로 처음으로 객실 온도 홀름 리움에 도착한 홀미 륨 플라이어 리움 플라이어 (HO : YLF) 복합 용도가 얇은 얇은 다이러스형 레이저를 처음으로 개발했습니다. 출력.
2µm 스펙트럼 범위에서 작동하는 레이저는 눈의 안전성, 높은 수분 흡수 및 저 대기 감쇠로 높이 평가됩니다. 기존의 2µm 레이저는 일반적으로 열 효과를 제어하기 위해 극저온 냉각이 필요하며, 이는 시스템의 복잡성과 비용을 증가시키고 컴팩트하고 공간 제한 및 모바일 플랫폼에서 응용 프로그램을 제한합니다. 따라서, 고출력 실-온도 2µm 레이저의 개발은 중요한 연구 방향이되었습니다.
표 1 : 2 μm 영역의 얇은 디스크 레이저 개요. 출처 : Bingying Lei, Liyi Zhang, Sen Yang et al., 2 μm의 회절 제한 내 밴드 펌프 HO : YLF 복합 얇은 디스크 레이저, Optics Express (2025).
이 연구에서 연구원들은 HO : YLF를 기반으로 새로운 복합 얇은 디스크 구조를 개발했습니다. 2 at을 결합하여. % 도핑 된 HO : YLF 결정을 다루지 않은 YLF 캡핑 층으로, 결정의 기계적 견고성은 상당히 개선되었고, 자발 방출의 증폭 효과가 효과적으로 억제되어 레이저 출력의 안정성을 향상시켰다.
그림 1 : HO의 개략도 : YLF 복합 얇은 디스크 크리스탈. (A) HO의 3D 개략도 : YLF 복합 얇은 디스크. (b) HO의 사진 : YLF 복합 얇은 디스크 용접 SIC 방열판에 용접. (c) HO의 단면도 : 펌프 광의 전파 방향을 따라 YLF 복합 얇은 디스크. 출처 : Bingying Lei, Liyi Zhang, Sen Yang et al., 2 μm의 회절 제한 내 밴드 펌프 HO : YLF 복합 얇은 디스크 레이저, Optics Express (2025).
또한 연구원들은 효율적인 열 관리 전략과 결합 된 12 개의 펌핑 사이클을 갖춘 다 채널 구성을 사용하여 광학 펌핑 시스템을 최적화했습니다. 이 접근법은 높은 전력 출력을 보장 할뿐만 아니라 열 렌즈를 최소화하여 빔 품질이 우수합니다.
그림 2 : HO : YLF 얇은 디스크 레이저의 개략도. (a) 12- Way 펌프 모듈을 기반으로 한 얇은 디스크 레이저의 3D 개략도. (b) 실험 설정의 다이어그램, 수냉식 방열판이있는 복합 얇은 디스크 레이저 헤드를 보여줍니다. 출처 : Bingying Lei, Liyi Zhang, Sen Yang 등, 2 μm의 회절 제한 내 밴드 펌프 HO : YLF 복합 얇은 디스크 레이저, Optics Express (2025).
실험 결과에 따르면 레이저가 직경이 1.8mm 인 194 0 NM 툴륨 도핑 된 섬유 레이저, 피크 출력 전력은 26.5W에 도달하고 광학 효율은 38.1%이고 기울기 효율은 42입니다. {11}}%임을 보여줍니다. 빔 품질은 거의 회절 제한이며 전력 안정성의 상대 표준 편차는 0.35%에 불과합니다.
그림 3 : 실온에서 2 at.% 도핑 된 HO : YLF 결정의 흡수 및 방출 단면. 출처 : Bingying Lei, Liyi Zhang, Sen Yang et al., 2 μm의 회절 제한 내 밴드 펌프 HO : YLF 복합 얇은 디스크 레이저, Optics Express (2025).
그림 4. HO : 3% 송신기 OC를 사용하여 측정 된 YLF 얇은 디스크 레이저 출력 전력. 출처 : Bingying Lei, Liyi Zhang, Sen Yang 등, 2 μm의 회절 제한 내 밴드 펌프 HO : YLF 복합 얇은 디스크 레이저, Optics Express (2025).
도 5 : (a) 흉골 도핑 된 섬유 레이저 펌핑 및 (b) CW 방출의 실온 스펙트럼. 점선은 HO : YLF 결정의 흡수 및 방출 단면을 나타냅니다. 각 스펙트럼은 평균 5 개의 측정을 나타냅니다. 출처 : Bingying Lei, Liyi Zhang, Sen Yang et al., 2 μm의 회절 제한 내 밴드 펌프 HO : YLF 복합 얇은 디스크 레이저, Optics Express (2025).
그림 6 : 출력 빔 품질. (a) 26W 출력 빔 품질의 M2 측정. (b) 다른 거리에서의 빔 프로파일 (l=-200 mm, 0 mm, 100mm 및 300mm). 출처 : Bingying Lei, Liyi Zhang, Sen Yang 등, 2 μm의 회절 제한 내 밴드 펌프 HO : YLF 복합 얇은 디스크 레이저, Optics Express (2025).
푸 교수는 다음과 같이 말했다.
