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共繪科學(xué)儀器創(chuàng)新生態(tài) 盛瀚亮相2025青島儀器儀表集群產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)
作為青島儀器儀表產(chǎn)業(yè)集群的企業(yè)，青島盛瀚色譜[詳細(xì)]
新型激光器能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80% 有望應(yīng)用于量子科技等領(lǐng)域
2025年11月11日 10:50:38
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：3421
近日，德國斯圖加特大學(xué)與斯圖加特儀器有限公司科研團(tuán)隊(duì)共同研制出一款緊湊型短脈沖激光器，其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80%。
隨著科技的不斷進(jìn)步，不同光譜波段的激光器的技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，從傳統(tǒng)的固體激光器和氣體激光器，到新興的光纖激光器和半導(dǎo)體激光器，各類激光器的性能不斷提升，激光行業(yè)正處于一個(gè)快速演進(jìn)的階段。
近日，德國斯圖加特大學(xué)與斯圖加特儀器有限公司科研團(tuán)隊(duì)共同研制出一款緊湊型短脈沖激光器，其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80%，遠(yuǎn)超當(dāng)前同類產(chǎn)品。這一突破為開發(fā)便攜、經(jīng)濟(jì)的激光設(shè)備開辟了新路徑，有望廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、分析技術(shù)與量子科學(xué)等領(lǐng)域。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然》雜志上。
傳統(tǒng)高效短脈沖激光系統(tǒng)往往體積龐大、成本高昂。如何在緊湊結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)高效短脈沖輸出，一直是科研界面臨的難題。為此，科研團(tuán)隊(duì)提出采用多通道策略巧妙化解了這一矛盾，研制出僅數(shù)平方厘米大小、可置于掌心的激光系統(tǒng)。新系統(tǒng)不再依賴單一長晶體或多晶體堆疊，而是讓光束在光參量放大器內(nèi)反復(fù)穿過一個(gè)短晶體。每次穿行后，分離的脈沖會(huì)被精確重調(diào)，以保持同步。
測試結(jié)果顯示，該系統(tǒng)僅使用五個(gè)組件，就能產(chǎn)生短于50飛秒的脈沖。其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80%。相比之下，現(xiàn)有技術(shù)能量轉(zhuǎn)換效率僅為35%左右，能量損耗大、成本高昂。
這一多通道系統(tǒng)證明，高效率并不需要犧牲帶寬。它有望替代以往龐大昂貴、功耗高的超短脈沖放大系統(tǒng)。此外，該設(shè)計(jì)還可通過調(diào)節(jié)晶體與脈沖參數(shù)，適應(yīng)紅外以外不同波長，具備高度靈活性。
基于這一創(chuàng)新理念，下一步，科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃開發(fā)更輕便、緊湊、可調(diào)諧且波長可精確設(shè)定的激光設(shè)備，未來有望可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診療、氣體傳感、環(huán)境監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域。
素材來源：科技日?qǐng)?bào)
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