科技日报记者 刘霞
据最新一期《光学》杂志发表的一项研究，瑞士苏黎世联邦理工学院科学家研制出一款新型激光振荡器，其产生的激光在平均功率和强度方面，均创造了此类激光脉冲新纪录。其平均功率高达550瓦，超出此前纪录50%以上。
研究团队称，这些激光脉冲的持续时间不足1皮秒，且能以每秒500万个脉冲的超高速度，有序从激光器中射出。这些超强且“寿命”超短的激光脉冲可用于材料加工、眼科手术、精密测量等诸多领域，也有望催生更精确的原子钟。
中国科学院物理研究所研究员、博士生导师魏志义对科技日报记者解释道，为制造出这些超短强激光脉冲，研究团队使用了“碟片”激光振荡器。该振荡器的核心部件是一个厚度仅100微米的薄碟片，其由掺杂镱原子的晶体构成。
最新研究基于两项技术创新：首先是利用反射镜的独特排列方式放大激光腔内的振荡光。为此，研究团队巧妙设计出一种特殊的反射镜阵列，使光在激光腔内循环往返多次放大。随后，为将这些放大光转化为高强度的超短脉冲，研究团队使用了“半导体饱和吸收镜（SESAM）”。与普通反射镜不同，SESAM的反射率会随着光的强度而变化。当光的强度超过某个阈值时，SESAM能够高效地反射这些光，使激光从连续模式切换到脉冲模式。
研究团队负责人乌尔苏拉·凯勒教授期待能进一步将该脉冲压缩到少周期范围，这对于产生阿秒脉冲至关重要。阿秒级脉冲可帮助科学家更深入地观察物质内部的超快物理现象，进一步揭示微观世界隐藏的奥秘。
研究团队希望，未来能够利用该激光器，产生波长比可见光或红外光长得多的太赫兹辐射，为材料测试开辟新领域。
