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D形激光腔降低激光的不稳定性


       来自南洋理工大学,新加坡(NTU,新加坡)、耶鲁大学和伦敦理工学院的科学家组成的研究团队设计了一种新方法来制造高功率激光器,可以产生稳定的光束,克服常规激光器的长期局限性。科学家开发出一种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中使用的高功率激光器中,经常发生激光不稳定性,这限制了它们的使用。 这种不稳定性对于诸如激光指示器的简单应用没有问题,但对于以高功率操作的激光器而言成为严重的问题。

 

混沌与不稳定作斗争

 

       为了抑制这种不稳定性,研究人员设计了一个D形激光腔,使光以混乱的方式从腔壁反弹,然而,这会产生稳定的光流。这项研究是在激光二极管上进行的,但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,包括气体激光器和固态激光器。

 

       大多数传统的激光设备采用长方体形状,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,这种看似均匀的弹跳会导致激光不稳定,在高功率激光器中。

 

       耶鲁大学负责研究的首席研究员Hui Cao教授表示,之前减少这种干扰的策略通常涉及降低激光功率。“因此,以前的方法不能扩展到实际应用所需的功率水平。”他说。

 

       为解决这一混乱局面,南大的副教授王启杰带领他的两位博士生设计了D形激光腔。Wang表示,成像应用如下一代显微镜,激光投影仪和生物医学图像是联合研究团队的最终目标。

 

       “我们发现D形激光腔易于制造,并减少有问题的激光不稳定性。我们的下一步将是找出是否有其他腔体形状。”他说。

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