^Back To Top

foto1 foto2 foto3 foto4 foto5 foto6 foto7 foto8 foto9 foto10


Get Adobe Flash player


 

usztlogo

 

 

KMR_12-1-2012-0214
Élő szövetek vizsgálatára alkalmas, széles piaci szegmenst megcélzó 3D akuszto-optikus mikroszkóp feljesztése, a szükséges multidiszciplináris fejlesztések önálló termékekké formálása és az integrált rendszer validálása transzgenikus állatokon
• Projekt megnevezése: KMR_12-1-2012-0214
• A támogatás összege: 49.983.799 Ft
• Kedvezményezett megnevezése: Szegedi Tudományegyetem

A projekt célja olyan lézerimpulzus-erősítő rendszer tervezése, amellyel a 80 MHz-es ismétlési frekvencia mellett a 100 fs hosszúságú impulzusokat 150 nJ-ra lehet erősíteni, ami átlagteljesítményben 12 W-nak felel meg. A megvalósítás nehézsége a nagy ismétlési frekvenciában és ezzel párhuzamosan a nagy átlagteljesítményben rejlik, hiszen az optikai roncsolódás elkerülésére és a keletkező hőmennyiségek elszállítására különös figyelmet kell szentelnünk. Három megvalósítási javaslatot fogadtunk el részletesebb kidolgozásra. Az első javaslat impulzusüzemű lézerrel pumpált optikai parametrikus erősítésen alapszik. Numerikus szimulációk segítségével három, erősítési célra általánosan bevált kristály (BBO, KDP, DKDP) alkalmazhatóságát vizsgáltuk. A szimuláció célja egy adott kristállyal elérhető maximális erősítés megállapítása volt adott kristályméretek, impulzusparaméterek és illesztési szögek függvényében, különböző geometriák figyelembe vételével. A második megvalósítási terv impulzusüzemű lézerrel pumpált titán-zafír alapú erősítést tűz ki célul. A tervezéshez használt szimuláció az erősítés folyamatát leíró Frantz-Nodvik modellre épült. Ezen modell hatékonyan használható az erősítés számos paramétertől való függésének vizsgálatára, melyek közül a legfontosabbak az impulzusenergiák, a nyalábátmérők, az átfedési hossz a kristályban, illetve a kristály méretei és fizikai paraméterei. Emellett fontos azt is megállapítani, hogy multipasszos elrendezés esetén hány áthaladás szükséges. A harmadik megvalósítási javaslat a legtöbb szempontból megegyezik a másodikkal, azzal a kivétellel, hogy folytonos üzemű pumpát használunk a titán-zafír kristály gerjesztéséhez. Az impulzus jellegű pumpálásra érvényes Frantz-Nodvik modellt itt kissé módosítanunk kellett, így a szimulációban elhanyagoltuk az erősítő közeg visszagerjesztődését a magimpulzusok közötti időtartam alatt. Ez a gyakorlatban azt az eltérést fogja eredményezni, hogy az erősítő telítődése kicsit később következik be. A megvalósítási tervekhez kapcsolódó szimulációkat elvégeztük. Az optikai parametrikus erősítés esetében a BBO kristály bizonyult a legalkalmasabbnak. Megállapítottuk azokat a különböző kristályméreteket és hozzájuk tartozó nyalábparamétereket, amelyek mellett az erősítés kivitelezhető. Figyelembe vettük, hogy az erősítés sávszélessége elegendő legyen a központi frekvencia hangolhatóságához. A kétféle Ti:S alapú erősítés esetében azt kaptuk, hogy a rendszerkövetelmények és elérhető maximális erősítés tekintetében nincs lényegi különbség az impulzus és folytonos üzemmódban működő pumpa között. A szükséges pumpateljesítménynek el kell érnie a 60 W-ot. Ekkora teljesítmény mellett a termikus lencsehatás kiküszöböléséhez a kristály kriogenikus hűtése is szükségessé válik. A nyalábok fókuszfoltjának átmérője 10 μm-nek kell lennie. A Ti:S kristálynak 6 mm hosszúsággal és 6 1/cm abszorpciós koefficienssel kell rendelkeznie. A teljes tízszeres erősítés eléréséhez nyolcszori áthaladás szükséges.

 

 

 

Konzorcium vezető: Femtonics Ltd.

 

 

 

 

 

 

   ktia                                                       momegujul