在飛秒激光技術(shù)領(lǐng)域，突破能量與功率的極限始終是科研與工業(yè)應(yīng)用的向往目標(biāo)。高平均功率為精密加工、強(qiáng)場(chǎng)物理等場(chǎng)景提供持續(xù)穩(wěn)定的能量輸出，而高峰值功率則能驅(qū)動(dòng)阿秒脈沖產(chǎn)生、高次諧波等前沿科學(xué)探索。然而，隨著功率的躍升，熱透鏡效應(yīng)、增益窄化、光學(xué)元件損傷等瓶頸問(wèn)題接踵而至，傳統(tǒng)放大方案面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
目前，主流的固體放大技術(shù)聚焦于兩大方向：?jiǎn)瓮ㄐ胁ǚ糯笈c多通放大。行波放大通過(guò)單次或有限次數(shù)的增益介質(zhì)通光，以低熱積累和高重復(fù)頻率見(jiàn)長(zhǎng)，但其單程增益受限，難以兼顧高能量與高光束質(zhì)量；多通放大則通過(guò)復(fù)雜光路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多次能量提取，雖能提升儲(chǔ)能利用率，卻需精密調(diào)控光束模式匹配，且熱管理難度隨功率攀升急劇增加。
在此背景下，再生放大器憑借顛覆性的能量增益模式重塑了激光放大技術(shù)的邊界。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)精密的光學(xué)循環(huán)架構(gòu)，將微焦級(jí)種子脈沖注入泵浦激勵(lì)的諧振腔，利用電光晶體的納秒級(jí)切換精度，驅(qū)動(dòng)脈沖經(jīng)歷數(shù)十次增益介質(zhì)循環(huán)。每一次穿越增益介質(zhì)，能量呈指數(shù)級(jí)攀升，最終輸出毫焦級(jí)超強(qiáng)脈沖，單次循環(huán)能量增益達(dá)106倍。再生放大技術(shù)讓微弱激光脈沖經(jīng)歷"復(fù)利奇跡"。結(jié)合啁啾脈沖放大（CPA）技術(shù)將成為飛秒脈沖的技術(shù)主流。
高功率泵浦下的熱效應(yīng)造成的腔體失穩(wěn)與能量增長(zhǎng)停滯是再生放大器輸出功率突破的枷鎖。杭州奧創(chuàng)光子技術(shù)有限公司突破傳統(tǒng)單晶再生放大器的放大極限，使用雙晶再生放大架構(gòu)，成功研制出全球領(lǐng)先的高能量、高平均功率的再生放大器。
奧創(chuàng)光子通過(guò)引入Yb:CALGO雙晶體熱力學(xué)互補(bǔ)設(shè)計(jì)，突破傳統(tǒng)單晶再生放大器的熱穩(wěn)定性極限。實(shí)現(xiàn)400 W超高功率泵浦下的動(dòng)態(tài)模式匹配，解決高功率激光行業(yè)長(zhǎng)期存在的腔體失穩(wěn)難題。成功將國(guó)產(chǎn)飛秒激光器推升至“毫焦級(jí)能量+亞200 fs脈寬”雙高時(shí)代，標(biāo)志著我國(guó)在高端激光裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。這一成果不僅打破歐美技術(shù)壟斷，更為智能制造、前沿科研提供核心工具支撐，彰顯中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。
△輸出脈沖的FROG測(cè)試結(jié)果
△輸出光束質(zhì)量的測(cè)試結(jié)果
△放大系統(tǒng)示意圖
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