磁悬浮和光驱动转盘激光器研制成功

寂静天花板

中科院上海光机所李建郎课题组成功研制出磁悬浮、光驱动旋转的盘片固体激光器，标志着一种新型激光技术的诞生。相关成果日前作为封面文章发表于《中国光学快报》。同时，磁悬浮、光驱动转盘激光器相关研究已申请国家发明专利。

固体激光器中的废热累积会严重影响激光器性能。转动激光增益介质盘片，可有效减少其内部的热累积，显著提高激光器的功率和光束质量。在现有的转盘激光器中，增益介质盘片的旋转采用电驱动（马达）等方式，需要额外的伺服系统克服增益介质的摇摆，导致激光器结构复杂。其次，反磁材料（比如热解石墨）因具有负的磁化率，在室温时形成磁悬浮。当激光束照射到处于磁悬浮状态的热解石墨薄片边缘位置，会导致热解石墨薄片转动。此种基于磁悬浮的光驱动旋转易于精确控制，且具有良好的稳定性。

研究人员将转盘激光器技术和磁悬浮光驱动旋转技术结合，提出了磁悬浮、光驱动旋转激光器的概念。该方案通过反磁性材料，将激光增益介质盘片悬浮在磁场中。激光增益介质吸收入射泵浦光的部分功率，剩余（未吸收）泵浦光则到达反磁性材料表面，提供旋转所需能量。

该研究有效地拟制了激光晶体中废热的影响，获得了高亮度的激光输出。相关专家表示，随着对悬浮体（包括激光增益介质和反磁性材料）的进一步优化，磁悬浮、光驱动旋转的盘片激光器将变得更加现实，或有望在高功率激光器和平面波导激光器两个方面取得新突破。

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