磁懸浮和光驅(qū)動轉(zhuǎn)盤激光器研制成功

寂靜天花板

中科院上海光機所李建郎課題組成功研制出磁懸浮、光驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的盤片固體激光器，標(biāo)志著一種新型激光技術(shù)的誕生。相關(guān)成果日前作為封面文章發(fā)表于《中國光學(xué)快報》,。同時，磁懸浮、光驅(qū)動轉(zhuǎn)盤激光器相關(guān)研究已申請國家發(fā)明專利,。

固體激光器中的廢熱累積會嚴(yán)重影響激光器性能。轉(zhuǎn)動激光增益介質(zhì)盤片,，可有效減少其內(nèi)部的熱累積,，顯著提高激光器的功率和光束質(zhì)量。在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)盤激光器中,，增益介質(zhì)盤片的旋轉(zhuǎn)采用電驅(qū)動（馬達(dá)）等方式,，需要額外的伺服系統(tǒng)克服增益介質(zhì)的搖擺，導(dǎo)致激光器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,。其次,，反磁材料（比如熱解石墨）因具有負(fù)的磁化率,，在室溫時形成磁懸浮。當(dāng)激光束照射到處于磁懸浮狀態(tài)的熱解石墨薄片邊緣位置,，會導(dǎo)致熱解石墨薄片轉(zhuǎn)動,。此種基于磁懸浮的光驅(qū)動旋轉(zhuǎn)易于精確控制，且具有良好的穩(wěn)定性,。

研究人員將轉(zhuǎn)盤激光器技術(shù)和磁懸浮光驅(qū)動旋轉(zhuǎn)技術(shù)結(jié)合,，提出了磁懸浮、光驅(qū)動旋轉(zhuǎn)激光器的概念,。該方案通過反磁性材料,，將激光增益介質(zhì)盤片懸浮在磁場中。激光增益介質(zhì)吸收入射泵浦光的部分功率,，剩余（未吸收）泵浦光則到達(dá)反磁性材料表面,，提供旋轉(zhuǎn)所需能量。

該研究有效地擬制了激光晶體中廢熱的影響,，獲得了高亮度的激光輸出,。相關(guān)專家表示，隨著對懸浮體（包括激光增益介質(zhì)和反磁性材料）的進(jìn)一步優(yōu)化,，磁懸浮,、光驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的盤片激光器將變得更加現(xiàn)實，或有望在高功率激光器和平面波導(dǎo)激光器兩個方面取得新突破,。

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