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  技术动态    
近期激光技术领域某些进展
作者:cmh        来源:外媒 
日期:2017-12-03    阅读次数:79
副标题:

        近期激光领域的某些相关进展:      
        1 实现最宽光谱暗孤子脉冲输出      
       超短脉冲光纤激光器具有易操作、结构紧凑、性能稳定、成本低等特点,被广泛应用于高速光通信、光传感、光频梳、激光雷达、光谱分析、军事等相关领域,是目前光电子领域的研究热点之一。北京邮电大学理学院刘文军、雷鸣等青年教师针对暗孤子脉冲产生技术的限制,理论分析了暗孤子脉冲产生的动力学行为,实验上实现了最宽光谱暗孤子脉冲输出。 基于非线性Schrodinger 方程和复 Ginzburg-Landau 方程,通过改变光纤的非线性参数研究了暗孤子脉冲在光纤激光器中的传输特性,从理论上提出了减弱暗孤子脉冲相互作用的方法,在实验上实现了光纤激光器中暗孤子脉冲的稳定输出。经理论计算,进一步优化了光纤激光器腔内色散与非线性参数,成功研制出最宽光谱暗孤子脉冲光纤激光器, 并且通过拉锥光纤与可饱和吸收材料的协同优化,实现了最短脉宽为 67 fs 的混合锁模光纤激光输出。该课题组还将之用于全光纤激光锁模,进一步实现了脉宽 246 fs 的锁模脉冲激光输出。据知这是迄今为止过渡金属硫化物全光纤锁模激光器所产生的最短脉宽报道。      
        2 微型紫外波段飞秒脉冲三倍频器效率提升三倍      
        华沙大学的研究人员已经研制了一种转换效率超过 30% 的微型三倍频器,通过级联二阶倍频器使得单束激光聚焦,以产生 246 fs 的紫外脉冲。通过对非线性和双折射介质中聚焦的宽带光场的传播过程进行三维建模,就能够实现这种超小型高效变频器的设计。      
       虽然先进的激光技术已经能够覆盖更宽的光谱区域,但是大约 300 nm 的紫外波段激光仍然难以实现,特别是制造高强度的短脉冲紫外激光更是难上加难。通常,科学家通过非线性的变频器,将近红外激光脉冲转换成紫外激光脉冲。但是变频器的调整极其复杂,而且其转换效率只有 10% 左右。      
        华沙大学研制的微型紫外波段飞秒脉冲三倍频器使得深紫外波段激光的制造成为可能。     
        3 激光单色性创新世界纪录      
        德国和美国科学家联合创造出了谱线宽度仅 10 毫赫兹(1毫赫兹为 0.001 赫兹)的激光,创下激光单色性的新世界纪录。德国联邦物理技术研究院发布的新闻公报说,这是迄今离理想单色性最近的激光,用它测量原子频率可以让光子钟更加精确,还有助于光谱学和射电天文学研究等。      
        普通激光的线宽通常为几千赫兹到几百万赫兹,不适合精度要求特别高的实验。德国联邦物理技术研究所和美国实验天体物理联合研究所的科学家合作创造出两束波长约 1.5 微米的激光,对比印证显示其线宽为 10 毫赫兹。这两束激光非常稳定,组成激光的所有光波都非常相似、振荡步调高度一致,能在每秒振荡 194 万亿次的情况下维持同步至少 11 秒。在这段时间里,该激光可以传播 330 万千米,相当于地球到月球距离的将近 10 倍。      
        4 具有最低窄线宽的片上激光器二极管      
        来自荷兰特温特大学 MESA +纳米技术与芯片制造公司 LioniX International 的研究人员表示,已经开发出了世界上具有最低窄线宽的片上激光器二极管。该可调谐磷化铟/氮化硅 (InP-Si3N4) 混合光子集成激光器具有 290 Hz 的固有激光线宽以及 81 nm 的光谱覆盖范围。特温特大学团队负责人 Klaus Boller 指出,该激光器比任何其他片上激光器相干性高十倍(窄线宽低十倍)。      
       研发人员研发具有 290 Hz 窄线宽的光子集成激光器     
研究人员表示,新的激光器将带来一系列广泛应用,包括控制 5G 移动互联网的手机线杆上的可移动天线,更快的光纤数据传输,以及更准确的 GPS 系统和用于监测建筑物和桥梁结构完整性的传感器等。      
        5 集成化100 kHz窄线宽激光光源     

    
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