激光器系统能量损失的克服方法介绍

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资料介绍

　　在诸如激光器等光学系统中，能量损失是影响功效的主要障碍，它以令人沮丧的方式持续不断地存在。

　　为了克服激光器系统能量损失，操作人员经常用超量光子或光束来刺激系统以获取所需。但是，美国华盛顿大学的工程师们最近用一种新方法扭转或消除了这种损失局面，而他们的方法正是通过给激光器系统增加一些“损失”来收获能量。换一种说法就是，他们已经发明了一种“以退为进”的妙招。这一成果发表在10月17日出版的《科学》杂志上。

　　该成果的实验团队由华盛顿大学电子系统工程系教授杨兰（音译）博士领衔，五名队员来自美国、日本和澳大利亚。他们共进行了三个实验总结出这一新妙招。

　　据物理学家组织网10月17日（北京时间）报道，在第一个实验中，他们通过改变对两个微型谐振器的距离改变其匹配状态，对其中一个采用“一给命令就消失”的可控操作；在第二个实验中，通过变化损失量，他们能操控匹配状态并测算出两个谐振器之间的光强度，结果，令人吃惊地发现，当能量损失增加的时候，两个谐振器的总强度先是上升然后又有所下降，但最终重新显现出了较高的光强度；在第三个实验中，他们通过在二氧化硅中增加损失量获得了两个非线性现象。

　　“光强度在光学系统中是一个非常重要的参量。”杨兰说，“不同于给系统增加更多能量的标准方法，我们反其道而行之，通过调节损失量来获取更有效的能量。”

　　实验系统包括两个微小的直接匹配的二氧化硅谐振器，每一个都配备了不同的熔锥光纤连接器，能将光线从一个激光发射器的二极管引导到感光探测器；光纤逐渐变窄，确保光线在光纤和谐振器的正中间。杨兰说，这个构想可以在任何配对物理系统中应用。

　　上图为对称发光的配对激光谐振器，下图为经过调试变为不对称发光模式，左侧光强明显增加