相关实验视频
Updated: Jul 7, 2025
08:34
Cryogenic Liquid Jets for High Repetition Rate Discovery Science
Published on: May 9, 2020
3.0K
高重复频率固态绿色激光具有较大的稳定面积,用于水喷气引导的水喷气
Ji Wang1,2,3, Wenwu Zhang1,2
1Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China.
Micromachines
|December 23, 2023
概括
开发了一种新的长腔Nd:YAG激光器,用于水喷气引导激光应用,实现稳定的绿色激光输出. 这种激光系统展示了高效的无损传输和精密加工能力,热损伤最小.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 激光物理 激光物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 水喷射制导激光 (WJGL) 技术需要专门的激光源来实现高效的能量传递和精确的应用.
- Nd:YAG激光器是多功能源,但优化WJGL的腔设计对于稳定性和性能至关重要.
- 实现一个大的稳定区域和短切断热焦距 (CTFL) 是强大的激光操作的关键.
研究的目的:
- 为WJGL设计和实验验证一个具有增强稳定区域的长腔长度Nd:YAG激光器.
- 研究共振器参数对激光稳定性和热焦距的影响.
- 为了证明激光适用于无损水传输和精密加工7075合金等材料的适用性.
主要方法:
- 利用光传输矩阵和共振器稳定性条件来进行激光设计.
- 采用折叠的凸共振器配置来增加腔长.
- 理论上研究了可调节腔臂长度和输出镜曲率的影响.
- 经过实验验证的激光性能,包括输出功率,脉冲宽度和稳定性,在第二波生成 (SHG) 之后.
主要成果:
- 实现了稳定的绿色激光输出,脉冲宽度从43-143 ns到5-20 kHz.
- 证明了高输出功率 (21.33W在10kHz) 具有出色的功率稳定性 (0.88%超过400分钟).
- 通过使用100微米的水喷流,在60毫米以上的无损水导电传输得到确认.
- 展示了7075合金的精密加工,其热损伤低 (约2微米),深度大 (>10毫米).
结论:
- 设计的长腔Nd:YAG激光器非常适合WJGL应用.
- 激光系统通过水提供高效的能量传输和精确的材料加工能力.
- 这项研究将WJGL技术用于先进的制造和科学探索.
