新型無隔離器2μm激光器

寂靜天花板

瑞士科學家成功獲得2μm波長的摻銩光纖激光器，此類型激光器通過簡單而且廉價的結構，便消除了對昂貴的隔離器和放大器的依賴。通過設計簡潔新奇的THETA諧振腔結構，使得光在光纖內(nèi)能夠錯向傳輸，實現(xiàn)激光單向傳輸。此種方法不僅價格便宜，而且能夠獲得比同類激光器更高的輸出功率。
  ^7 X6 M7 u: s5 {2 P3 v2μm波長的激光器是其投入應用的關鍵技術。水中O-H鍵的第一振蕩頻率的吸收波長在1.92-1.94μm范圍，這使得2μm波長技術能夠用于“無血”的激光手術，其中水分子在組織分血液中能夠縮小切口且快速凝固。大氣中H2O、CO2以及NO2的多重吸收線也位于這個區(qū)域，給氣象學、環(huán)境科學以及農(nóng)業(yè)科技帶來巨大的潛力。除此之外，在自由空間通信、材料加工以及光譜測量也有一定的應用。

        目前，2μm波長區(qū)域的其他光纖激光器昂貴且笨重，需要光隔離器才能實現(xiàn)光的單向傳輸。而瑞典洛桑聯(lián)邦理工學院的光子系統(tǒng)實驗室的電氣工程教授Camille-SophieBrès及其博士生SvyatoslavKharitonov，利用一個環(huán)形纖維空腔THETA諧振腔，在一個S形的反饋中引入了不可逆的損失。隔離器通常是采用笨重的法拉第旋轉和一個45°正交偏振器來抑制光的后向傳輸，而THETA諧振腔通過間接地結構變實現(xiàn)了這種功能。

該設計在空腔中還包括了一個非線性放大鏡保證了發(fā)射光譜的窄線寬，在1900nm-2050nm波段范圍內(nèi)，產(chǎn)生的激光束能維持子瓦級的輸出，同時線寬只有0.2nm。研究人員表示將繼續(xù)優(yōu)化激光器以實現(xiàn)高質(zhì)量且穩(wěn)定的激光輸出。
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