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PDC2022-133326-I00

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VALORIZACION DE GRANATES CANBGA COMO ELEMENTOS DE LASER DE DISCO EN OSCILADORES...

VALORIZACION DE GRANATES CANBGA COMO ELEMENTOS DE LASER DE DISCO EN OSCILADORES LASER DE ALTA POTENCIA, ALTA REPETICION Y PULSOS ULTRACORTOS GRACIAS A LA REFRIGERACION EFICIENTE MEDIANTE UN CHORRO DE AGUA DE LA CARA POSTERIOR DEL ELEMENTO DE AMPLIFICACION OPTICA, LA TECNOLOGIA LASER DE DISCO FINO (TDL DE SUS SIGLAS BRITANICAS THIN DISK LASER) BASADA EN MONOCRISTALES YA... ver más

01/01/2022

CSIC

144K€

Presupuesto del proyecto: 144K€

Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

Ver Participantes

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2022-01-01

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Participantes

CSIC

Lider

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA...

TRL 2-3 | 552M€

Presupuesto del proyecto 144K€

Descripción del proyecto GRACIAS A LA REFRIGERACION EFICIENTE MEDIANTE UN CHORRO DE AGUA DE LA CARA POSTERIOR DEL ELEMENTO DE AMPLIFICACION OPTICA, LA TECNOLOGIA LASER DE DISCO FINO (TDL DE SUS SIGLAS BRITANICAS THIN DISK LASER) BASADA EN MONOCRISTALES YAG DOPADOS CON YB3+ SUMINISTRA EN OPERACION CONTINUA (CW) POTENCIAS OPTICAS DE SALIDA SUPERIORES A 1 KW EN 1.03 µM. POR CONSIGUIENTE CUBRE FACILMENTE LAS NECESIDADES DE ALGUNAS APLICACIONES INDUSTRIALES, MEDICAS Y MEDIOAMBIENTALES. LA EXTENSION DE ESTA TECNOLOGIA A SU OPERACION EN MODO PULSADO CON FASE CORRELACIONADA (MODELOCKING) PERMITE LA OBTENCION DE PULSOS LASER CON DURACION EN LA ESCALA DEL FEMTOSEGUNDO (1 FS= 10-15 S) Y GRANDES POTENCIAS DE PICO. DESGRACIADAMENTE, LA DURACION DE LOS PULSOS EN SISTEMAS TDL INCORPORANDO DISCOS DE YB:YAG ESTA LIMITADA A >350 FS DEBIDO A LA ESTRECHEZ ESPECTRAL DE SU FLUORESCENCIA, FWHM APROX. 8 NM (84 CM-1). EL PRESENTE PROYECTO PROPONE EL USO DE GRANATES MONOCRISTALINOS CA3(NBGA)5O12 (CNGG) DOPADOS CON YB (O TM, HO, O TM+HO PARA EL CASO DE LA EMISION EN 2 µM) COMO ALTERNATIVA PARA LA REDUCCION DE LA DURACION DE LOS PULSOS POR DEBAJO DE 100 FS, AUMENTANDO DE ESTE MODO LA POTENCIA DE PICO DE LOS PULSOS. ESTA PROPUESTA SE FUNDAMENTA EN EL GRAN ANCHO DE BANDA DEL YB3+ EN CNGG, FWHM= 23.5 NM (O 221 CM-1), JUNTO A UNA ABSORCION OPTICA QUE ES TRES VECES MAYOR, LO QUE HACE PREVISIBLE EL USO DE DISCOS MAS FINOS QUE SERIAN MEJOR REFRIGERADOS Y POR CONSIGUIENTE SE ESPERARIA UN AUMENTO EN LA POTENCIA DE SALIDA.EL CRECIMIENTO POR LA TECNICA CZOCHRALSKI (CZ) DE MONOCRISTALES CNGG YA HA SIDO OPTIMIZADO CON GRAN EXITO EN UN PROYECTO PREVIO. LOS CRISTALES YB:CNGG OBTENIDOS PRESENTAN UNA EFICIENCIA DE CONVERSION A LUZ LASER EXCELENTE CUANDO SE OPERAN EN REGIMEN CW. ESTA CAPACIDAD DE OPERACION PUEDE VERSE COMPROMETIDA CUANDO LOS DISCOS CON UN GROSOR SOLO DE 100-200 µM SE OPEREN EN DISPOSICION TDL DEBIDO AL GRAN CALOR QUE PUEDE ACUMULARSE EN EL DISCO GENERANDO FRACTURAS EN ZONAS QUE PREVIAMENTE PRESENTEN TENSION INTERNA Y QUE GENERAN BIRREFRINGENCIA. DESGRACIADAMENTE LAS TENSIONES MECANICAS EN LOS GRANATES MONOCRISTALINOS CRECIDOS POR EL METODO CZ SON INEVITABLES DEBIDO A LA PRESENCIA DE DOMINIOS DE CRECIMIENTO QUE ACUMULAN TENSIONES EN SUS FRONTERAS. LA OBTENCION DE DISCOS LIBRES DE TENSIONES CON LOS MONOCRISTALES QUE ACTUALMENTE SE PRODUCEN DE APROX. 25 MM DE DIAMETRO ES DIFICIL. A FIN DE ACERCAR ESTA TECNOLOGIA AL PUNTO DE DESARROLLO INDUSTRIAL DE MODULOS TDL CON POTENCIA PROMEDIO DE 100 W, PULSOS CON DURACION <100 FS Y TASA DE REPETICION DE MHZ, SE PROPONE EL CRECIMIENTO DE MONOCRISTALES CNGG CON MAYOR DIAMETRO (35-50 MM) QUE PERMITAN LA SELECCION DEL DISCO DENTRO DE UN UNICO DOMINIO, ASI COMO EL ESTUDIO DE LA FABRICACION DE CERAMICAS TRASPARENTES DE CNGG. ADEMAS, A FIN DE ELIMINAR LA DEPENDENCIA DEL AGUA DE REFRIGERACION, SE EXPLORARA LA POSIBILIDAD DE REFRIGERACION CRIOGENICA CON UNIDADES PELTIER APILADAS. LA PRODUCCION DE MODULOS TDL BENEFICIARA A DIVERSOS CAMPOS. ENTRE ELLOS CABE MENCIONAR LA TEXTURIZACION DE LA SUPERFICIE DEL SILICIO DE CELULAS FOTOVOLTAICAS SIN GENERACION DE RESIDUOS QUIMICOS. LA SOLDADURA Y MECANIZACION DE POLIMEROS TRASPARENTES CON LASERES EN 2 µM. O EL AUMENTO DE LAS CAPACIDADES DE SISTEMAS LIDAR MEDIOAMBIENTAL. EN RESUMEN, EL DESARROLLO TDL PROPUESTO SERA UNA NUEVA HERRAMIENTA COMPATIBLE CON PROCESOS DE MANUFACTURA MAS EFICIENTES, SOSTENIBLES Y SIN GENERACION DE RESIDUOS, QUE MEJORARA EL BIENESTAR A LA VEZ QUE GENERARA EMPLEO CUALIFICADO.

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