可降低激光器不稳定性的D形激光腔

据外媒报道,来自南洋理工大学、耶鲁大学和伦敦帝国理工学院的科学家组成的一支国际研究团队设计了一种新方法,可以制造出能产生稳定光束的高功率激光器,克服了传统激光器长久以来的限制。这支科学家团队开发出的独特D形激光器,能够调节发光模式并消除这种激光不稳定性,从而潜在地降低激光输出的波动程度。

在诸如材料加工、大型显示器、激光手术和激光雷达等使用的高功率激光器中,经常会发生激光不稳定性的问题,从而限制了它们的使用。这种不稳定性对诸如激光指示器的简单应用没有什么问题,但对于高功率激光器而言,则是一个非常严重的问题。

为了抑制这种不稳定性,这支国际研究团队创造了一个D形激光腔,使光以混乱的方式从腔壁反射,随后便实现了稳定的光流。这项研究是在激光二极管上进行的,但是该联合研究小组认为他们的发现可以扩展到其他类型的激光器中,包括气体激光器和固态激光器。

大多数传统的激光器设备采用的都是长方体形状,两端的镜子彼此平行放置,以允许光线在镜子之间来回反弹。然而,这种看似均匀的反弹会导致激光的不稳定性,尤其是在高功率激光器中。

耶鲁大学负责该项国际研究的首席研究员Hui Cao教授表示,此前用于减少这种干扰的策略通常涉及降低激光功率。“因此,以前的方法都不能扩展到实际应用所需的功率水平。”

为解决这一混乱局面,南洋理工大学副教授Wang Qijie带领他的两位博士 生构建了上述D形激光腔。Wang表示,包括下一代显微镜、激光投影仪和生物医学图像等在内的成像应用是此次联合研究团队的最终目标。他表示:“我们发现D形激光腔很容易制造,并且可以有效地减少激光的不稳定性。我们的下一步将是找出是否还有其他腔体形状可以实现更高效的激光应用。”