由美国宾夕法尼亚大学化学系教授约翰·巴丁领导的科研小组,首次研制出具有硒化锌内核的光纤。这种光纤能更加自如高效地控制光,激光雷达技术的应用因此更加广泛,比如可改良医学激光器,优化军事上使用的对抗激光器,改进环境感测激光器。相关研究成果将发表在最新出版的《先进材料》杂志上。
“光纤是信息时代的基础,这已成为人们的共识。”巴丁说,“光纤技术目前使用的是玻璃内核,它的发展也因此受到限制,因为玻璃的原子排列杂乱无序。而像硒化锌这种结晶质化合物的原子排列却是非常整齐,硒化锌的这种排列方式可以传送波长更长的光,特别是中红外线。”
据介绍,这一新技术的关键就是将硒化锌这种化合物嵌入光纤结构中,这也是以前没有人做过的。巴丁领导的科研小组使用高压化学淀积技术,在二氧化硅玻璃毛细管内淀积出硒化锌波导核,最终研制成了新型光纤。这种高压淀积法对在有限空间内制成如此细长的硒化锌核起着不可替代的作用。
硒化锌光纤有两大用途。首先是可以更加高效地变换光的颜色。“传统光纤无法实现你想要的每一种颜色,而新型光纤通过非线性频率转换就能更加自如地变换颜色。”巴丁说。其次,硒化锌光纤不仅在可见光领域应用广泛,而且在波长更长的红外线领域也可以得到广泛应用。传统光纤传送红外线的效率比较低,硒化锌光纤能更高效地传送红外线,这一特点的开发利用是令人欣喜的,表明将光纤用作红外激光器的技术前进了一步。
巴丁解释说:“目前军队使用的激光雷达技术能控制波长为2微米到2.5微米范围的近红外线,能控制大于5微米范围的中红外线就需要更加精密的设备了。而硒化锌光纤却可以传送波长为15微米的光。”
新的光纤技术还能用来检测污染物和环境中的毒素。据介绍,不同物质能吸收不同波长的光,水分子能吸收波长为2.6微米的光,某些污染物和有毒物质的分子则能吸收波长更长的光。“如果将长波光传送到大气层中,我们就能更清晰地看到其中存在的物质了。”硒化锌光纤还可能开辟新的研究领域,改进诸如眼睛矫正手术等激光辅助的外科手术技术。
记者从中国科学院上海光学精密机械研究所获悉,该所学术委员会副主任、先进激光与光电功能材料部研究员、博士生导师胡丽丽,今年1月荣获2025年国际玻璃协会(ICG)主席奖,成为我国首位获此殊荣的女科学家。......
近日,泛半导体缺陷检测创新型企业创锐光谱宣布完成近亿元Pre-A轮融资,由光速光合领投。融资资金将主要用于技术研发和产能扩容。创锐光谱成立于2016年,是全球领先的瞬态光谱技术产业化企业,立足瞬态光谱......
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李刚、研究员金玉奇团队在薄片超快激光器研究方面取得新进展。团队基于全链条自主研发的72通薄片泵浦模块,实现了薄片皮秒激光再生放大输出功率超过300W。相关成果发......
据26日《自然》杂志报道,美国斯坦福大学团队在芯片上制造出一种钛宝石激光器。与目前的任何其他钛蓝宝石激光器相比,这一原型机的体积缩小了4个数量级(即原来的万分之一),成本降低了3个数量级(即原先的千分......
片级钛宝石激光器问世 钛宝石波导放大器。该放大器的尺寸为0.5毫米见方。图片来源:《自然》网站科技日报北京6月27日电(记者张佳欣)据26日《自然》杂志报道,美国斯坦福大学团队在芯片上制造出......
这一光子芯片上的波导激光器不但提供了光纤激光器的性能,还有以前无法实现的频率可调性瑞士洛桑联邦理工学院研究人员研制出有史以来第一个芯片集成的掺铒波导激光器。该激光器性能接近基于光纤的激光器,且将“精确......
瑞士洛桑联邦理工学院研究人员研制出有史以来第一个芯片集成的掺铒波导激光器。该激光器性能接近基于光纤激光器,且将“精确可调波长”与“芯片级光子”两大实用性特点合二为一。这一突破发表在新一期《自然·光子学......
据英国《新科学家》网站22日报道,美国SLAC国家加速器实验室的直线加速器相干光源(LCLS)发出有史以来最强X射线脉冲。该脉冲仅持续4.4万亿分之一秒,产生的功率却接近1太瓦(100亿兆瓦),为普通......
科技日报北京5月23日电 (记者刘霞)据英国《新科学家》网站22日报道,美国SLAC国家加速器实验室的直线加速器相干光源(LCLS)发出有史以来最强X射线脉冲。该脉冲仅持续4.4万亿分之一秒......
世界上最强大的激光器于近日被激活。物理学家组织网3月31日报道,该系统能使激光脉冲在1飞秒(1000万亿分之一秒)内达到10拍瓦(1拍瓦=1000万亿瓦=1015瓦)的峰值,有望促进从医学到基础物理以......