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一直以來，如何更有效的發(fā)射激光是科學(xué)家的不懈追求，最新的研究打開了全新的研究思路。
激光與原子能、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)共同被視為20世紀(jì)的現(xiàn)代四項(xiàng)發(fā)明，激光技術(shù)就是一項(xiàng)用光或放電等強(qiáng)能量激發(fā)特定的物質(zhì)而產(chǎn)生光的技術(shù)，它應(yīng)用于機(jī)械、航空、電子等多項(xiàng)領(lǐng)域。
科學(xué)家首次利用拓?fù)涔庾訉W(xué)創(chuàng)造激光束
目前，光纖激光器是最為廣泛應(yīng)用的一種激光器。根據(jù)預(yù)測(cè)，全球光纖激光器的銷售額將由 2017年的 15．90 億美元增加到 2020 年的 25．00 億美元，年復(fù)合增長率為 16．28％。隨著激光器的急速發(fā)展，相應(yīng)的，各國在激光技術(shù)上的研究也從未停止過。
在最新的研究中，以色列海法Technion研究所的Mordechai Segev及其團(tuán)隊(duì)基于拓?fù)涔庾訉W(xué)創(chuàng)造了一個(gè)激光束，且其中的光波是同相的。這就意味著該技術(shù)的能量損耗將會(huì)更低，即激光發(fā)射效率更高。
科學(xué)家首次利用拓?fù)涔庾訉W(xué)創(chuàng)造激光束
實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)將一系列圓形通道蝕刻到半導(dǎo)體材料芯片的表面，并從芯片上方將紅外光投射到該結(jié)構(gòu)上，這些圓形通道精確捕獲特定波長的光波，然后使光波從一個(gè)環(huán)路移動(dòng)到下一個(gè)環(huán)路，以形成光子系統(tǒng)。
但是在光子系統(tǒng)中，波傳播的方向是可逆的，這樣會(huì)導(dǎo)致能量損耗。去年，在加利福尼亞大學(xué)BoubacarKanté的研究中，他采用磁場(chǎng)來限制波的傳播來解決這個(gè)問題；與之不同的是，此次Segev采用的是，圓形通道的不對(duì)稱設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)本身就會(huì)優(yōu)先篩選波的一個(gè)方向的傳播，這樣不但避免了能量損耗的問題，還使得循環(huán)光脈沖被增強(qiáng)或放大。
兩種方法有著本質(zhì)的區(qū)別，雖然BoubacarKanté的方法形成了激光束，但是利用磁場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行限制或多或少對(duì)激光束的發(fā)射能量進(jìn)行了削弱，而Segev的改進(jìn)則要巧妙得多。
對(duì)此，Segev說道：“這要得益于拓?fù)浔Ｗo(hù)，該系統(tǒng)完美的告訴我們不完美的恰恰是最穩(wěn)定的。”
“大多數(shù)物理學(xué)家懷疑拓?fù)涔庾訉W(xué)會(huì)和激光產(chǎn)生兼容，從而導(dǎo)致發(fā)射不了激光，但事實(shí)上，這些系統(tǒng)通常比我們現(xiàn)有的系統(tǒng)更容易工作。”
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