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  • 解析白光激光和准白激光

    作者:佚名 来源:南京晶之彩 时间:2017-08-14 16:28 阅读:1994 [投稿]
    白光激光是各国科学家重点研发的对象,它不但能拓展激光应用新领域,也是诞生新科技的基础。

    激光的这四个特性,表明激光在很大的相干体积内具有很高的相干光强。相干性是激光的一个重要特征。“传统激光与白激光相比,我们排除单色性(因为白光没有单色性),所有的激光必须具备良好的相干性、方向性和亮度高的特性,才能称之为激光”。

    固体激光器包含2块关键的晶体――激光晶体和非线性晶体。在实际应用中,人们需要不同波长范围的激光,激光器提供给人们实际应用所需的激光波长,取决于非线性晶体;“激光晶体提供激发激光,通过激发非线性晶体而获取所需波长的各种激光”。

    据此,我们得出结论,白光激光作为一个独立的激光光源,如果通过非线性晶体产生,那么,它必定拥有激光的所有特性。

    查阅NATURE上发布的相关信息《Researchers demonstrate the world’s first white lasers》,有这段描述“The researchers have created a novel nanosheet-a thin layer of semiconductor that measures roughly one-fifth of the thickness of human hair in size with a thickness that is roughly one-thousandth of the thickness of human hair-with three parallel segments, each supporting laser action in one of three elementary colors. The device is capable of lasing in any visible color, completely tunable from red, green to blue, or any color in between. When the total field is collected, a white color emerges.”,我们从中可以了解,美国白光激光器产生的白激光,是基于三个平行段的半导体材料,它们分别产生可调的三基色激光,最后复合而成为白色激光。 并且文章还阐述了制作产生白激光的三块平行增益介质是如何的困难。

    看到这里,我们有一个重要的概念要提醒大家:不同的非线性晶体,不能够产生相干性一样的激光。因此,由3块不同半导体材料产生的白激光,在相干性方面,表现为相干性不一致。

    于是有如下的结论:美国白激光,因为相干性不一致,因此,不具备完美的激光特性,。而且产生白激光的增益介质制作工艺复杂,阻碍了白激光器的推广。

    在《基于光学超晶格和全固态激光技术的准白光激光器》一文中,作者胡小鹏和祝世宁把通过三基色诞生的、缺失了很多激光的优良特性的白激光给了一个科学的冠名“准白光激光”。准白激光欠缺了激光的许多优良特性,不属于完美的白光激光,不是真正意义上的白光激光。

    光子晶体光纤激光器产生的白激光,虽具备高功率、宽带、超连续等特性,但是,“脉冲在光纤传输产生白激光的过程中,受到噪声的影响,最后得到的超连续谱的相干性也受到影响。如果将超连续谱作为宽带光源用于医学、计量学和光脉冲压缩等领域,其必须有良好的相干性,因此相干性好坏也是衡量超连续光谱的一个重要方面”(《基于光子晶体光纤的超连续谱相干性研究》作者姚当)。由此可见,光子晶体光纤激光器虽然能够产生白激光,因其相干性被破坏,也不能算是优质的激光光源。这或许就是它应用范围受阻的一个重要原因。

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