Diamond on ihanteellinen valinta optoelektronisiin laitteisiin äärimmäisissä ympäristöissä sen erittäin korkean lämmönjohtavuuden, laaja-alaisen läpäisyn ja erinomaisen fysikaalis-kemiallisen stabiilisuuden vuoksi. Samanaikaisesti Diamondilla on myös erinomaiset Raman -ominaisuudet, kuten suurin Raman -taajuussiirto (1332 cm -1) ja erittäin korkea Raman -vahvistuskerroin (~ 10 cm\/gw) tunnetuissa kiteissä, mikä tekee siitä ihanteellisen vahvistusväliaineen laseraallonpituuden laajentamiseksi ja laserlähtövoiman kasvattamiseksi. Ulkomaiset maat ovat kuitenkin pitkään monopolisoineet suuren koon ja korkealaatuisten timanttikiteiden valmistusteknologiaa, mikä rajoittaa vakavasti korkean suorituskyvyn laservalonlähteen kehitystä Kiinassa.
Tutkimusryhmä voitti suurikokoisen, pienen stressin timanttien yhden kidekristallin ja pienen karheuden, korkean rinnakkaisuuden timanttikiteiden käsittelyn avaintekniikat, ja kehitti timanttien Raman-laserkiteet, joilla on erinomaiset optiset ominaisuudet. Timanttilaserikiteiden perusteella joukkue on onnistuneesti kehittänyt silmäsuojatun timanttien Raman-laserin kanssa<1 ns pulse width, MW peak power, and kHz high frequency reproduction. This achievement marks the team's significant progress in high-quality diamond laser crystal materials and Raman laser technology.
Joukkueen kasvattama suuret timanttien Raman-kiteet
Rakentamalla V-muotoisen taitetun ontelon ja lyhyen Raman-ontelon rakenteen, joukkue käytti Ramanin indusoimaa ontelon inversiovaikutusta saadakseen laserenergian nopean vapautumisen ja lopulta sai 1,45 µm ihmisen silmän-Safe-band-timantti-raman-laserin, jonka pulssin leveys on vain {{7}. Suorituskyky samanlaiselle laitteelle kansainvälisellä areenalla. Lisäksi laserilla on korkea toistotaajuus (1-10 KHz) ja hyvä säteen laatu (m² <1,5), jotka voivat täyttää pitkän kantaman ja korkean tarkkaan havaitsemiskenaarien, kuten satelliittien, sovellusvaatimukset.
Diamond Raman Laser -kokemusasetukset (vasen) ja lähtöominaisuudet (oikea)
Suurten ja korkealaatuisten timanttilaserkiteiden lokalisointi vähentää merkittävästi Raman-laserlaitteiden valmistuskustannuksia ja lisää voimakasta sysäystä siihen liittyvien toimialojen kehittämiselle. Tulevaisuudessa ryhmä jatkaa timanttikiteiden kasvuprosessin optimointia, parantaa Raman Laser -laitteiden lähtösuorituskykyä ja edistää Raman Crystal Growth- ja Laser -tekniikan jatkuvaa kehitystä Kiinassa.
