上海光機所磁懸浮和光驅動轉盤激光器研究獲進展

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上海光機所磁懸浮和光驅動轉盤激光器研究獲進展

中國科學院上海光學精密機械研究所的研究人員成功研制出了磁懸浮、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。

研究人員將轉盤激光器技術和磁懸浮光驅動旋轉技術相結合，提出了磁懸浮、光驅動轉盤激光器的概念。研究人員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）泵浦光到達反磁性材料表面提供旋轉所需的能量。在實驗研究中，研究人員將熱解石墨片和直徑15mm、厚0.5mm的Nd:YAG晶體一起放置于釹鐵硼永磁體的上方，懸浮高度約為1mm。Nd:YAG晶體的上下表面均鍍有介質膜以形成諧振腔。采用808nm波長的半導體激光器泵浦該激光晶體，在懸浮體重量過重的情況下在其側面輔助以氣體來推動轉動。在泵浦光功率為450mW、懸浮體的旋轉頻率為4Hz時，獲得了功率17.7mW、斜坡效率8.3%的基橫模激光輸出，激光光束亮度高。

該項研究工作采用剩余（未吸收）泵浦光驅動磁懸浮的熱解石墨旋轉的方式，有效地擬制了激光晶體中廢熱的影響，從而獲得了高亮度的激光輸出。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、光驅動轉盤激光器或將成為現實，并有望在高功率激光器和平面波導激光器兩個產品領域取得新突破。

(中科院)