【技術動態】蘇黎世聯邦理工學院取得超短激光脈沖的新突破

      在科學和工業的世界里，激光技術以其精準和高效而聞名。然而，對于某些應用來說，傳統的連續光束激光器并不足夠。我們需要的是一種能夠產生極短而強烈的激光脈沖的技術，這種技術可以在材料加工和高諧波頻率產生等領域發揮重要作用。現在，蘇黎世聯邦理工學院（ETHZurich）的研究團隊在UrsulaKeller教授的領導下，已經開發出了一種新型激光器，它能夠產生前所未有的超強超短激光脈沖。

    一、新型激光器的創新之處

    這款新型激光器的平均功率達到了550W，比之前記錄的最大功率高出50%以上。這些脈沖的持續時間不到一皮秒，并且以每秒500萬個脈沖的高速度有序輸出，峰值功率可達100MW。這一成果的關鍵在于兩項創新技術的應用：

    1.特殊的反射鏡排列方式：通過特殊的設計，激光器內部的光線多次穿過碟片，然后再通過一個輸出耦合反射鏡離開激光器。這種設計不僅極大地放大了光，還避免了激光的不穩定性。

    2.半導體可飽和吸收反射鏡（SESAM）：這種反射鏡的反射率會根據照射到它的光的強度而變化，使得激光器能夠發出短脈沖而非連續光束。

    二、技術挑戰與突破

    在提高激光器功率的過程中，研究團隊面臨了多項技術挑戰，包括激光器內部不同部件可能被破壞的問題。通過在SESAM反射鏡的半導體層上附加一層薄的藍寶石窗口，研究人員成功地提高了反射鏡的性能，使得激光器更加可靠。

    三、應用前景

    UrsulaKeller教授對這項成果感到非常興奮，她認為這種新型激光器產生的超快強脈沖可以應用于紫外到X射線范圍內的新型頻率梳，從而產生更加精確的時鐘。此外，這種激光器還可以作為放大器的替代品，用于新的、更好的測量。

    這項研究的成果不僅在理論上具有重要意義，而且在實際應用中也具有巨大的潛力。它不僅能夠推動材料加工技術的發展，還可能在精密測量和時鐘技術等領域開辟新的研究方向。

    這項突破性的研究成果已經在《Optica》雜志上發表，標志著激光加工技術在超短脈沖領域邁出了重要的一步。隨著這項技術的進一步發展和應用，我們有理由相信，它將為激光加工設備帶來更多創新的可能。

    參考文獻：Moritz Seidel,Lukas Lang,ChristopherR.Phillips,and Ursula Keller,"Ultrafast550-Waverage-powerthin-disklaseroscillator,"Optica(2024).