新型振蕩器創(chuàng)激光脈沖功率新紀(jì)錄
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家研制出一款新型激光振蕩器，其產(chǎn)生的激光在平均功率和強(qiáng)度方面，均創(chuàng)造了此類激光脈沖新紀(jì)錄。其平均功率高達(dá)550瓦，超出此前紀(jì)錄50%以上。相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期《光學(xué)》雜志上。
據(jù)悉，為制造出這些超短強(qiáng)激光脈沖，研究團(tuán)隊(duì)使用了“碟片”激光振蕩器。該振蕩器的核心部件是一個(gè)厚度僅100微米的薄碟片，其由摻雜鐿原子的晶體構(gòu)成。
此次激光脈沖的持續(xù)時(shí)間不足1皮秒，且能以每秒500萬個(gè)脈沖的超高速度，有序從激光器中射出。這些超強(qiáng)且“壽命”超短的激光脈沖可用于材料加工、眼科手術(shù)、精密測量等諸多領(lǐng)域，也有望催生更精確的原子鐘。
據(jù)了解，本次研究成果是基于兩項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新：首先是利用反射鏡的獨(dú)特排列方式放大激光腔內(nèi)的振蕩光。為此，研究團(tuán)隊(duì)巧妙設(shè)計(jì)出一種特殊的反射鏡陣列，使光在激光腔內(nèi)循環(huán)往返多次放大。隨后，為將這些放大光轉(zhuǎn)化為高強(qiáng)度的超短脈沖，團(tuán)隊(duì)使用了“半導(dǎo)體飽和吸收鏡(SESAM)”。與普通反射鏡不同，SESAM的反射率會隨著光的強(qiáng)度而變化。當(dāng)光的強(qiáng)度超過某個(gè)閾值時(shí)，SESAM能夠高效地反射這些光，使激光從連續(xù)模式切換到脈沖模式。
新型振蕩器的研制成功具有重要的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用意義。它不僅可以應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)研究，如物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析和量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)等，還能在工業(yè)制造、醫(yī)療健康、信息技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。特別是在精密加工、激光通信和醫(yī)學(xué)治療等方面，高功率的激光脈沖將大大提升相關(guān)設(shè)備的性能和效率。
素材來源：科技日報(bào)
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