研究人員開發(fā)新型中紅外激光器：突破長期困擾難題

　　英國巴斯大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新型激光器，可實(shí)現(xiàn)3.1μm到3.2μm之間的中紅外頻段輸出，打破了激光器開發(fā)商長期以來的困境。他們表示，該項(xiàng)成功將促進(jìn)中紅外激光器新應(yīng)用發(fā)展，例如光譜學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及爆炸物探測等。

　　通過將氣體和光纖激光器結(jié)合，在中空的光纖中加入適當(dāng)?shù)臍怏w，研究人員開發(fā)出了新型中紅外輸出的光纖氣體激光器。

　　該研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人之一，William Wadsworth表示：“大約超過2.8微米，傳統(tǒng)光纖激光器功率開始下降。其他主要中紅外激光技術(shù)，量子級聯(lián)激光器超過3.5μm才有響應(yīng)。”

　　用于中紅外激光實(shí)驗(yàn)的兩種不同的空芯光纖

　　空芯光纖

　　該激光器成功的關(guān)鍵在于，研究人員成功開發(fā)了二氧化硅空芯光纖，特別適合于中紅外波段。Wadsworth解釋到："我們的光纖可以看出長而薄的氣泡玻璃。通過在光纖中心附近設(shè)置氣泡，其反射光纖將被困于空心中。"

　　由于光線在空芯光纖中傳輸，剩余部分在空心中，這種光纖克服了硅基玻璃對于2.8微米以上光易吸收特性。

　　反饋光纖

　　研究人員認(rèn)為他們的新型空芯光纖可用于新型光纖激光器開發(fā)。研究人員采用乙炔氣體，主要是由于其輻射中紅外波段，并且可用一般激光器泵浦?？招竟饫w可以誘捕光纖，用于和相同位置的氣體在長距離內(nèi)相互作用，通常距離可達(dá)10米或11米。

　　巴斯大學(xué)研究人員之前就成功演示過氣體光纖相互作用可提供中紅外波段輻射。在新的工作中，研究人員增加了反饋光纖，使其可成為真正的激光器。反饋光纖可提取少量光線，用于激發(fā)下一個(gè)光放大循環(huán)，因此可減少泵浦功率從而產(chǎn)生激光光束。

　　該設(shè)計(jì)的一個(gè)重要優(yōu)勢是使用了成熟的通信用二極管激光器，實(shí)用性強(qiáng)、成本低并且可以提供高功率。研究人員計(jì)劃通過增強(qiáng)泵浦功率用于提升光纖氣體激光器功率。

　　未來發(fā)展

　　該研究團(tuán)隊(duì)人員Fei Yu表示："我們開發(fā)了一種光泵浦分子產(chǎn)生光束的新方法，不同于其他激光器系統(tǒng)。這種構(gòu)建氣體激光器的新方法可用于開發(fā)更多類型的激光器。"

　　研究人員表示一些其他氣體同樣可用于該光纖氣體激光器，可現(xiàn)實(shí)高達(dá)5μm波段輸出。Muhammad Rosdi Abu Hassan表示："這只是其中一個(gè)使用空芯光纖的激光器。它將激勵(lì)其他空芯光纖應(yīng)用以及不同類型激光束和氣體之間的相互影響，從而獲得你期望的工作波長。"