In cadrul Fazei II a proiectului NANOLAS, in conformitate cu Planul de Realizare, a fost proiectat modelul functional de oscilator laser cu rezonator microchip.

Microchipul MCL1, realizat de compania CASIX, Inc. (China) conform proiectului elaborat de INFLPR, consta din doua plachete cu sectiune circulara cu diametrul de 3 mm: mediul activ laser (Nd:YAG) si absorbantul saturabil (Cr:YAG), lipite prin difuzie termica.

Figura 1. Montaj experimental pentru testarea microchipului MCL1.

FP: fascicul de pompaj (810 nm); FL: fascicul laser (1064 nm); D: oglinda de deflexie; E: ecran cu diafragma.

Au fost determinati experimental parametrii de emisie ai microchipullui MCL1. Datele experimentale au fost gasite in concordanta cu valorile teoretice ale parametrilor laser deduse prin calcul ( vezi tabel 1).

	Parametri microchip MCL1	Calculat	Masurat
1	Lungime de unda laser (nm)	1064
2	Regim de lucru	Q-switch pasiv
3	Durata pulsului de pompaj (μs)	550
4	Frecventa de repetitie puls pompaj (Hz)	905
5	Energie puls laser (μJ)	20,77	19,8 ± 2 %
6	Durata puls laser t_p (ns)	1,05	1,2
7	Intirziere t_r (μs)	240	240
8	Profilul radial de intensitate al fasciculului laser	TEM_oo	> 90 fit cu profilul Gaussian TEM_oo
9	Raza fasciculului la oglinda de iesire(μm)	97	90

Tabelul 1. Compararea valorilor calculate ale parametrilor microchipului MCL1 cu valorile determinate experimental.

Pe baza rezultatelor teoretice si experimentale obtinute pe structura microchip MCL1 a fost proiectat microchipul MCL2, care va fi incorporat in etajul oscilator al sistemului laser cu emisie in pulsuri de picosecunde dezvoltat in cadrul prezentului proiect. Parametrii structurii microchip au fost optimizati astfel incat sa obtinem o energie pe puls mai mare de 10 μJ, pentru o durata a pulsului laser sub 500 ps.

Modelul functional de oscilator laser include rezonatorul microchip, un sistem de pompaj optic al rezonatorului microchip si un expandor de fascicul care colimeaza fasciculul laser furnizat de rezonatorul microchip ( Fig. 2).

Figura 2. Schema optica a modelului functional de oscilator laser cu rezonator microchip.

SMA: conector fibra optica tip SMA 905; FP: fascicul de pompaj (810 nm); FL: fascicul laser (1064 nm);

Au fost stabilitie caracteristicele componentelor modelului functional:

Dioda laser de pompaj cuplata pe fibra optica: lungime de unda 810 nm; putere optica 4 W; diametrul / apertura numerica a fibrei optice: 100 μm, AN 0,22;
Lentile asferice: lungime focala 8 mm; apertura numerica AN 0,5; diametru 10 mm; depuneri antireflex la 810 nm.
Rezonator microchip MCL2: lungimea mediului activ de 1 mm Nd:YAG dopat 1.1%, lungimea cristalului Cr:YAG l~1 mm, cu transmisie initiala T_i=0.6 si reflectivitatea oglinzii de iesire R=0.6 (1064 nm).
Expandorul de fascicul este de tip luneta Galilei cu marire 12,5. Lentilele lunetei sunt depuse anti-reflex la lungimea de unda de 1064nm.

In Fig.3 sunt aratate subansamblele si reperele elementelor optice figurate in schema de principiu din Fig.2.

Figura 3. Ansamblul opto-mecanic al modelului functional de oscilator laser cu rezonator microchip.

1) Dioda laser cu driver; 2) Fibra optica; 3) Colimator-focalizator cu lentile asferice; 4) Conector fibra optica SMA90; 5) Suport tip montura oglinda 1’’; 6) Ansamblu microchip; 7) Expandor fascicul laser; 8) Masa translatie.