磁懸浮和光驅動轉盤激光器研制成功

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、光驅動旋轉的盤片固體激光器，標志著一種新型激光技術的誕生。相關成果日前作為封面文章發表于《中國光學快報》。同時，磁懸浮、光驅動轉盤激光器相關研究已申請國家發明專利。

固體激光器中的廢熱累積會嚴重影響激光器性能。轉動激光增益介質盤片，可有效減少其內部的熱累積，顯著提高激光器的功率和光束質量。在現有的轉盤激光器中，增益介質盤片的旋轉采用電驅動（馬達）等方式，需要額外的伺服系統克服增益介質的搖擺，導致激光器結構復雜。其次，反磁材料（比如熱解石墨）因具有負的磁化率，在室溫時形成磁懸浮。當激光束照射到處于磁懸浮狀態的熱解石墨薄片邊緣位置，會導致熱解石墨薄片轉動。此種基于磁懸浮的光驅動旋轉易于精確控制，且具有良好的穩定性。

研究人員將轉盤激光器技術和磁懸浮光驅動旋轉技術結合，提出了磁懸浮、光驅動旋轉激光器的概念。該方案通過反磁性材料，將激光增益介質盤片懸浮在磁場中。激光增益介質吸收入射泵浦光的部分功率，剩余（未吸收）泵浦光則到達反磁性材料表面，提供旋轉所需能量。

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。相關專家表示，隨著對懸浮體（包括激光增益介質和反磁性材料）的進一步優化，磁懸浮、光驅動旋轉的盤片激光器將變得更加現實，或有望在高功率激光器和平面波導激光器兩個方面取得新突破。

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