磁懸浮和光驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤激光器研制成功

寂靜天花板

中科院上海光機(jī)所李建郎課題組成功研制出磁懸浮、光驅(qū)動(dòng)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(guó)光學(xué)快報(bào)》。同時(shí)，磁懸浮、光驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤激光器相關(guān)研究已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。

固體激光器中的廢熱累積會(huì)嚴(yán)重影響激光器性能。轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)（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(shí)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(huì)導(dǎo)致熱解石墨薄片轉(zhuǎn)動(dòng)。此種基于磁懸浮的光驅(qū)動(dòng)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(dòng)旋轉(zhuǎn)技術(shù)結(jié)合，提出了磁懸浮、光驅(qū)動(dòng)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(chǎng)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?cái)M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(duì)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(dòng)旋轉(zhuǎn)的盤片激光器將變得更加現(xiàn)實(shí)，或有望在高功率激光器和平面波導(dǎo)激光器兩個(gè)方面取得新突破。

g495002554

學(xué)習(xí)