用于生化探測的高效小型紫外激光器

（張曉蜂 供稿）

美軍現(xiàn)役的JBSDS系統(tǒng)用于生物威脅監(jiān)測，主要是利用激光雷達(dá)（LIDAR）來探測一定距離外的氣溶肢，但存在體積龐大、價格昂貴、性能有限等缺點(diǎn)。為此，美國啟動了旨在開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)小巧、性能可靠的紫外線探測設(shè)備項(xiàng)目。

需求方已向業(yè)界尋求設(shè)計(jì)方案，以開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、高效低成本、可靈活部署的深紫外（deep UV）激光生化戰(zhàn)劑探測新技術(shù)。這種新技術(shù)可以節(jié)省空間、降低質(zhì)量和功率需求，比當(dāng)前的同類裝置要敏感很多。其目標(biāo)是：新紫外激光器的體積不超過目前激光器的1/300，同時效率提高10倍。

目前的探測系統(tǒng)體積和質(zhì)量太大，需要用卡車運(yùn)送，而LUSTER項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)出具有突破性的化學(xué)與生物戰(zhàn)劑探測系統(tǒng)，可以單兵攜帶，并且效率大幅提高。同時，還希望新系統(tǒng)的價格也能在目前探測系統(tǒng)價格基礎(chǔ)上“抹去幾個零”。

目前“緊湊型中紫外技術(shù)”（CMUVT)項(xiàng)目已經(jīng)完成。CMUVT項(xiàng)目研發(fā)出了創(chuàng)紀(jì)錄的高效大功率中紫外線發(fā)光二極管，紫外線波長接近所需項(xiàng)目的紫外光波長。但發(fā)光二極管對化合物識別的靈敏度有限，因此需要開發(fā)出新的激光技術(shù)，使其準(zhǔn)確度和靈敏度不低于當(dāng)前昂貴的激光系統(tǒng)，而其穩(wěn)定性和成本又與發(fā)光二極管相當(dāng)，這成為本項(xiàng)目研發(fā)的關(guān)鍵。可考慮采用多種不同的技術(shù)方法，只要其能夠發(fā)出220～240 nm波長的深紫外光，其功率輸出大于1W；功率轉(zhuǎn)換效率大于10%，導(dǎo)線寬度小于0.01 nm即可。