2016年2月25日, 美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)Optica雜志最新一期發(fā)表英國(guó)Bath大學(xué)研究者關(guān)于中紅外光纖氣體激光器的研究成果。3.1到3.1微米的中紅外激光器在諸如光譜分析，環(huán)境監(jiān)測(cè)和爆炸物檢測(cè)等特殊應(yīng)用中有重要用途，但是這個(gè)領(lǐng)域的激光器一直不容易制作。
Bath大學(xué)的科學(xué)家們將合適的氣體放入中空光纖中從而實(shí)現(xiàn)了中紅外激光輻射，將中紅外波長(zhǎng)和光纖激光器的穩(wěn)定，方便，高品質(zhì)，高功率輸出特性結(jié)合起來(lái)。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人之一，William Wadsorth表示，傳統(tǒng)的光纖激光器在2.8微米以上不容易維持高功率，而其他類似量子級(jí)聯(lián)激光器也不支持3.5微米以下的激光器波長(zhǎng)。利用他們研發(fā)的二氧化硅材料的多芯中空光纖，這個(gè)問(wèn)題得以解決。Wadsorth將他們的多芯光纖結(jié)構(gòu)比喻成一系列玻璃管，光線就是靠這些玻璃管的反射限制在中空纖芯中傳輸，而不是像在普通光纖那樣在玻璃纖芯中傳輸。正是這一特性，保證了這種光纖沒(méi)有普通光纖那樣對(duì)2.8微米以上波長(zhǎng)的吸收問(wèn)題。中空光纖的好處好在于傳輸中介距離足夠長(zhǎng)。在這個(gè)例子中，他們用了10米到11米的中空光纖，其中是乙炔氣體。
Bath大學(xué)的研究者們并不是首先想到將特定氣體充到光纖中，此前也有類似的設(shè)計(jì)。他們的創(chuàng)意在于增加了一段反饋光纖，從而形成反射腔。反射段將輸出光的一部分放大，從而降低了對(duì)泵浦功率的需求。在這一設(shè)計(jì)中，采用了成熟的通信用半導(dǎo)體激光器。這種激光器足夠?qū)嵱茫沧銐虮阋?，功率也夠大?/div>
Bath團(tuán)隊(duì)的華人學(xué)者Fei Yu表示，他們發(fā)展了一種利用光來(lái)泵浦分子并產(chǎn)生傳統(tǒng)技術(shù)不容易產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)。這種將氣體和光纖結(jié)合起來(lái)的技術(shù)可以用于發(fā)展出更多類型的激光器。氣體不同，最高5微米的激光也能利用這一技術(shù)產(chǎn)生出來(lái)。
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