新型无隔离器2μm激光器

寂静天花板

瑞士科学家成功获得2μm波长的掺铥光纤激光器，此类型激光器通过简单而且廉价的结构，便消除了对昂贵的隔离器和放大器的依赖。通过设计简洁新奇的THETA谐振腔结构，使得光在光纤内能够错向传输，实现激光单向传输。此种方法不仅价格便宜，而且能够获得比同类激光器更高的输出功率。
2μm波长的激光器是其投入应用的关键技术。水中O-H键的第一振荡频率的吸收波长在1.92-1.94μm范围，这使得2μm波长技术能够用于“无血”的激光手术，其中水分子在组织分血液中能够缩小切口且快速凝固。大气中H2O、CO2以及NO2的多重吸收线也位于这个区域，给气象学、环境科学以及农业科技带来巨大的潜力。除此之外，在自由空间通信、材料加工以及光谱测量也有一定的应用。
  p; `, H+ O: G% G! ?6 N
        目前，2μm波长区域的其他光纤激光器昂贵且笨重，需要光隔离器才能实现光的单向传输。而瑞典洛桑联邦理工学院的光子系统实验室的电气工程教授Camille-SophieBrès及其博士生SvyatoslavKharitonov，利用一个环形纤维空腔THETA谐振腔，在一个S形的反馈中引入了不可逆的损失。隔离器通常是采用笨重的法拉第旋转和一个45°正交偏振器来抑制光的后向传输，而THETA谐振腔通过间接地结构变实现了这种功能。

该设计在空腔中还包括了一个非线性放大镜保证了发射光谱的窄线宽，在1900nm-2050nm波段范围内，产生的激光束能维持子瓦级的输出，同时线宽只有0.2nm。研究人员表示将继续优化激光器以实现高质量且稳定的激光输出。
! C- Q4 f0 o/ R  w  m: o: |9 b( w' e