اخیراً، یک تیم تحقیقاتی مشترک از محقق Meizhi Sun در آزمایشگاه مشترک فیزیک لیزر پرقدرت، مؤسسه تحقیقات مکانیکی و دقت نوری شانگهای، آکادمی علوم چین (SIPMR) و دانشیار محقق Xiaoniu Tu در مؤسسه فناوری سیلیکات شانگهای، آکادمی علوم چین (SISTR)، پیکربندی جدیدی برای XOPA (تقویت پارامتری نوری درون حفره ای متقاطع فارپر) پیشنهاد کرده است که توسط یک نمایش تجربی بر اساس قسمت جلویی دستگاه لیزر SG-II 5PW نشان داده شده است. نتایج در Laser Photonics Reviews تحت عنوان "تقویت پارامتری نوری در حفره های متقاطع فابری-پروت" منتشر شد.
تقویت پارامتری نوری (OPA) و تقویت پارامتری نوری پالس چیرپ (OPCPA) مهمترین مسیرهای فناوری برای سیستم های لیزری با توان بالا و مسیرهای اصلی فناوری برای ده ها تا صدها مگاوات سیستم های لیزری در آینده هستند. توسعه این زمینه الزامات جامعی را برای فناوری تقویت لیزر از نظر بازده، انرژی، پهنای باند، بهره، کیفیت پرتو، نسبت سیگنال به نویز و قابلیت شکل‌دهی ایجاد می‌کند.
شکل 1 نمودار شماتیک پیکربندی XOPA
تیم تحقیقاتی کریستال غیرخطی را در داخل حفره کراس فارپر قرار می دهد، نور سیگنال و نور پمپ را محدود می کند تا انتقال چند گذری و تبدیل انرژی را انجام دهد، نور بیکار را در مراحل حذف می کند و رفلاکس انرژی سه موجی اختلاط را سرکوب می کند. برای تحقق بخشیدن به استخراج یکنواخت انرژی نور سیگنال به چراغ پمپ. به طور تجربی با استفاده از کریستال YCOB ارائه شده توسط موسسه تحقیقات سیلیکات شانگهای، نور سیگنال باند 800 نانومتری برای پمپاژ بازده تبدیل نور 56.28٪، عرض طیفی ظرفیت خروجی 120 نانومتر. علاوه بر این، محققان طول حفره نابرابر حفره دوگانه Fapper را برای دستیابی به نور سیگنال پالسی چیپ دار با تقویت و شکل دهی با کنتراست بالا طراحی کردند. این مطالعه نشان می‌دهد که پیکربندی XOPA توانایی شکل‌دهی در حوزه‌های زمان، مکان و فرکانس را با فرض راندمان تبدیل بالا دارد و به طور جهانی برای همه باندها و تمام کریستال‌های غیرخطی برای تقویت پارامتری نوری غیر خطی قابل استفاده است، که اهمیت زیادی برای بهبود عملکرد جامع سیستم های لیزر پرقدرت.
شکل 2 شبیه سازی نظری و نتایج تجربی (الف) تکامل طیفی و (ب) راندمان تبدیل 7-فرایند تقویت پاس XOP
