Graduación dieléctrica multicapa de gradiente continuo sobre sustrato de zafiro para combinación espectral de haces...

Área de la Ciencia:

• Óptica y Fotónica
• Ciencia de Materiales
• Tecnología Láser

Sus antecedentes:

• Los sistemas de combinación espectral de haces de alta potencia utilizan rejillas de difracción.
• La irradiación láser extrema causa efectos térmicos significativos en las superficies de las rejillas.
• El aumento de temperatura degrada la calidad del haz, limitando el rendimiento del sistema.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos térmicos en las rejillas de difracción bajo irradiación láser de alta potencia.
• Proponer y validar un nuevo diseño de rejilla para una mayor estabilidad térmica.
• Mejorar el rendimiento de los sistemas de combinación espectral de haces.

Principales métodos:

• Se utilizó modelado de elementos finitos para simular la distribución de temperatura.
• Se desarrolló un nuevo diseño de rejilla que integra un sustrato de zafiro con una estructura de rejilla dieléctrica multicapa de gradiente continuo (CGMDG).
• Se realizaron la fabricación y las pruebas experimentales de las nuevas rejillas.

Principales resultados:

• La estructura CGMDG propuesta demostró una estabilidad térmica superior.
• Las simulaciones predijeron la distribución de temperatura bajo diversas condiciones de irradiación.
• Los resultados experimentales mostraron un aumento de temperatura inferior a 1 °C a densidades de potencia de hasta 71,66 kW/cm².

Conclusiones:

• El nuevo diseño de rejilla mejora significativamente la estabilidad térmica en sistemas láser de alta potencia.
• Los sustratos de zafiro y las estructuras CGMDG mitigan eficazmente la degradación térmica.
• Este avance permite un mayor rendimiento en aplicaciones de combinación espectral de haces.