Vývoj kompaktních pikosekundových laserů kW třídy v Centru HiLASE

I když od vynálezu kvantového zesilovače světla - laseru uplynulo již 56 let, vývoj v této oblasti stále nabírá na obrátkách. Za objevy spojené s lasery byla udělena řada Nobelových cen, význam světla byl v roce 2015 oceněn i vyhlášením mezinárodního roku světla. Kontinuální a kvazi-kontinuální lasery mají dnes nezastupitelnou roli při průmyslovém obrábění materiálů, v medicíně i v elektronice a celosvětový obrat firem v oboru laserové techniky přesahuje 10 miliard dolarů za rok. V posledních letech se dostávají do popředí zájmu špičkové technologické aplikace laserů s velmi krátkými pulsy, tj. lasery s časovou délkou pulsu v oblasti pikosekund a stovek femtosekund. Existence takových laserů generujících tisíce až miliony ultrakrátkých pulsů s energií mJ až jednotek J by umožnila např. vysoce přesné obrábění speciálních materiálů s minimální tepelnou zátěží pro své okolí. Příkladem může být vrtání vysoce přesných děr vstřikovačů moderních automobilových motorů nebo výroba spojů tenčích než vlas v budoucích generacích elektronických čipů. Ultrakrátké pulsy v UV spektrální oblasti se zase výborně hodí například k řezání skel pro mobilní telefony a tablety.

Centrum HiLASE se od svého vzniku zabývá výzkumem a vývojem tohoto typu laserů s cílem vytvořit kompaktní systém se středním výkonem až 1 kW, který by bylo možné v ideálním případě lehce transportovat a využít pro zmíněné technologické aplikace. V tom nám velice napomáhá rychlý rozvoj a dostupnost polovodičových laserů. Vsadili jsme totiž na architekturu založenou na aktivním prostředí v geometrii tenkého disku spolu s buzením laserovými diodami. Demonstrovaný střední výkon laserů s délkou pulsu ~1 ps nedávno dosáhl magické hranice 500 W v blízké infračervené oblasti. Další vývoj HiLASE nyní směřuje k navýšení výkonu na 1 kW a frekvenční konverzi s cílem nabídnout uživatelům zdroj fotonů od UV přes viditelné záření až do střední infračervené oblasti. V rámci semináře budou prezentovány fyzikální principy a technologie tenkodiskových laserů, dosažené výsledky centra HiLASE v této oblasti a plány pro další rozvoj.

Ing. Martin Smrž, Ph.D. je absolventem oboru fyzikální elektronika Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Na Fyzikálním ústavu AV ČR, v. v. i. je zaměstnán od roku 2004. Od roku 2012 je členem týmu HiLASE, kde se specializuje na vývoj diodově buzených pevnolátkových tenkodiskových laserů. V rámci realizace projektu HiLASE absolvoval stáže na Massachusetts Institute of Technology (Boston, USA), Center for Free Electron Laser v DESY (Hamburg, Německo) a National Institute for Fusion Science (Tajimi, Japonsko).

Po semináři bude možnost prohlídky laboratoří HiLASE a ELI Beamlines , prosíme zájemce, aby si prohlídku co nejdříve zaregistrovali pomocí formuláře na adrese http://bit.ly/SeminarHiLASE. Pokud bude dostatečný zájem, bude zajištěna i doprava do Dolních Břežan autobusem ze Slovanky i z Cukrovarnické (a zpět). Opět prosíme o vyplnění formuláře na stejné adrese.