紫外激光系統(tǒng)因功率強(qiáng)大可以基于光學(xué)光譜學(xué)鑒別物體或物質(zhì)，通常需要車輛運(yùn)輸并消耗大量能量。因此，美國國防部高級研究計(jì)劃局(DARPA)期望美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校在納米制造和應(yīng)用物理學(xué)有專業(yè)知識的工程師們尋找到更好的方法來檢測有害物質(zhì)。
美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校電器計(jì)算機(jī)工程教授Zhenqiang (Jack) Ma與來自密歇根州立大學(xué)、得克薩斯大學(xué)阿靈頓分校和北卡羅來納州的HexaTech公司的合作者已經(jīng)收到DARPA授予的四百萬美元開發(fā)緊湊、高效紫外激光器。此次撥款是DARPA設(shè)法利用拉曼光譜中UV光潛在應(yīng)用長期計(jì)劃的一部分，利用物質(zhì)的光反射特性進(jìn)行鑒別。
紫外光的特性能得到比紅外激光器更精確的結(jié)果，特別是在波長小于250nm波段，在這些波段，紫外激光器產(chǎn)生更精確的光散射并產(chǎn)生少量有必要分離的光噪音。
除了潛在的軍事用途，此項(xiàng)目的成功還會降低紫外激光器在其他應(yīng)用領(lǐng)域的成本，包括醫(yī)學(xué)測試、通信、高度精確原子鐘。但是實(shí)際上有真正用途經(jīng)濟(jì)可行的激光系統(tǒng)需要是便攜式、能量有效的，在此波段產(chǎn)生紫外光的唯一激光器系統(tǒng)的體積大于一臺臺式機(jī)。
在基礎(chǔ)物理方面有一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，可以產(chǎn)生相干光源的選項(xiàng)是非常有限的。如果我們解決了這個(gè)挑戰(zhàn)，就可以制造出結(jié)構(gòu)緊湊激光器，他是非常小、非常小的芯片。
該項(xiàng)目也表現(xiàn)了激光光束質(zhì)量和使用氮化鋁開發(fā)新型激光源方面的重要挑戰(zhàn)，阿靈頓研究人員將重要的激光設(shè)計(jì)知識融入工藝中，而HexaTech公司利用了其在開發(fā)先進(jìn)材料方面的優(yōu)勢，密歇根州立大學(xué)研究小組帶來了材料設(shè)計(jì)和電荷傳輸以及與國防相關(guān)領(lǐng)域合作的豐富經(jīng)驗(yàn)。
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