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上海光機所磁懸浮和光驅(qū)動轉(zhuǎn)盤激光器研究獲進(jìn)展

中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所的研究人員成功研制出了磁懸浮、光驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的盤片固體激光器，標(biāo)志著一種新型激光技術(shù)的誕生。

研究人員將轉(zhuǎn)盤激光器技術(shù)和磁懸浮光驅(qū)動旋轉(zhuǎn)技術(shù)相結(jié)合，提出了磁懸浮、光驅(qū)動轉(zhuǎn)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(zhì)盤片懸浮在磁場中，激光增益介質(zhì)吸收入射泵浦光的部分功率，剩余（未吸收）泵浦光到達(dá)反磁性材料表面提供旋轉(zhuǎn)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(zhì)膜以形成諧振腔。采用808nm波長的半導(dǎo)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(cè)面輔助以氣體來推動轉(zhuǎn)動。在泵浦光功率為450mW、懸浮體的旋轉(zhuǎn)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(qū)動磁懸浮的熱解石墨旋轉(zhuǎn)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(zhì)和反磁性材料）的進(jìn)一步優(yōu)化，磁懸浮、光驅(qū)動轉(zhuǎn)盤激光器或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實，并有望在高功率激光器和平面波導(dǎo)激光器兩個產(chǎn)品領(lǐng)域取得新突破。

(中科院)