一款新型可携带空芯光纤激光器由包括堪萨斯州立大学的物理研究人员在内的一个团队开发,其可以帮助科学家测量与遥远的目标之间的距离,确定在大气中存在的某些气体和从太空中发送回来地球的图像。这些节能的激光器具有便携性,可以产生那些难以达到的波长的光,并且具有扩展到高功率的潜力。
堪萨斯州立大学的两位物理学副教授Kristan Corwin(左)和BrianWashburn(右)发明了一类被授予专利的新型激光器。
这种新的激光器由Brian Washburn和KristanCorwin发明,他们都是堪萨斯州立大学艺术与科学学院的物理学副教授,以及2012年5月毕业的物理学博士研究生Andrew Jones和2014年5月毕业的物理学研究生Rajeshkadel。其他的贡献者包括三位新墨西哥大学物理学和天文学研究人员:终身教授和系主任Wolfgang Rudolf,研究助理教授VasudevanNampoothiri和博士生Amarin Ratanavis;来自弗吉尼亚的光学和光子物理学家John Zavada将他们联系在了一起。
新的激光器是基于光纤的,并利用各种分子气体来产生激光。它们不同于传统的大而笨重并有镜子来反射光的玻璃管激光器。而新型激光器则用一种具有蜂窝结构的空芯光纤来储存气体和传导光线。这种光纤充满了分子气体,如氰化氢或乙炔。另一个激光器用来激发这些气体,使被激发的气体中的一个分子自发发光。然后该气体中的其它分子很快就跟在后面一起发光,从而产生激光。
“通过把气体集中在空芯的纤心内,我们可以不必把大量的能量注入到激光器中就能得到很高的光强,”Corwin说。“如果你有一个与之一样大小的玻璃管,并将光注入到它里面去,光会从侧面漏出来。实际上是它的结构使它能够工作的。”
该结构还具有可携带性。与易碎且笨重不易移动的传统的激光器相比,这些研究人员发明的光纤激光器更耐用,其厚度只有一根头发丝大小,并且可以缠绕起来以便紧凑地存储和运输。
“小就是好,”Washburn说。“你可以像绳子一样把光纤卷起来。”