據(jù)最新一期《光學》雜志發(fā)表的一項研究（文章標題《Ultrafast 550-W average-power thin-disk laser oscillator》），瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院科學家研制出一款新型激光振蕩器，其產生的激光在平均功率和強度方面，均創(chuàng)造了此類激光脈沖新紀錄。其平均功率高達550瓦，超出此前紀錄50%以上。

此次激光脈沖的持續(xù)時間不足1皮秒，且能以每秒500萬個脈沖的超高速度，有序從激光器中射出。這些超強且“壽命”超短的激光脈沖可用于材料加工、眼科手術、精密測量等諸多領域，也有望催生更精確的原子鐘。

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激光腔設計

中國科學院物理研究所研究員、博士生導師魏志義解釋道，為制造出這些超短強激光脈沖，團隊使用了“碟片”激光振蕩器。該振蕩器的核心部件是一個厚度僅100微米的薄碟片，其由摻雜鐿原子的晶體構成。

最新研究基于兩項技術創(chuàng)新：首先是利用反射鏡的獨特排列方式放大激光腔內的振蕩光。為此，研究團隊巧妙設計出一種特殊的反射鏡陣列，使光在激光腔內循環(huán)往返多次放大。隨后，為將這些放大光轉化為高強度的超短脈沖，團隊使用了“半導體飽和吸收鏡（SESAM）”。與普通反射鏡不同，SESAM的反射率會隨著光的強度而變化。當光的強度超過某個閾值時，SESAM能夠高效地反射這些光，使激光從連續(xù)模式切換到脈沖模式。

團隊期待能進一步將該脈沖壓縮到少周期范圍，這對于產生阿秒脈沖至關重要。阿秒級脈沖可幫助科學家更深入地觀察物質內部的超快物理現(xiàn)象，進一步揭示微觀世界隱藏的奧秘。

相關鏈接：https://dx.doi.org/10.1364/OPTICA.529185