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兩微米波長(zhǎng)的激光器可以在手術(shù)和分子檢測(cè)上發(fā)揮重大作用。研究人員在洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院設(shè)法使用簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方法造出這樣的激光器。

近年來(lái)，2微米的激光(0.002毫米)已經(jīng)日益引起研究者們的興趣。在手術(shù)和分子檢測(cè)的領(lǐng)域，它們與傳統(tǒng)的短波激光相比有顯著的優(yōu)點(diǎn)，但是2微米激光器仍處于初期階段。目前在實(shí)驗(yàn)室中使用的通常是體積大且昂貴，基于光纖的2微米激光器則好多了。因此這是光電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室 (PHOSL)的研究人員出場(chǎng)的時(shí)候了。

洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)以較低的成本設(shè)計(jì)了這些激光器，即通過(guò)改變光纖彼此連接的方式。由于新的配置，他們不僅能夠制造出很好的2微米的激光器，而且生產(chǎn)時(shí)還不需要昂貴的和復(fù)雜的部件。

免出血手術(shù)和遠(yuǎn)程分子檢測(cè)

兩微米光譜區(qū)具有在醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和工業(yè)上應(yīng)用的潛力。在這些波長(zhǎng)下，激光容易被水分子，也就是人體組織的主要成分吸收。在高精度手術(shù)的領(lǐng)域，它們可用于在操作過(guò)程中陣對(duì)目標(biāo)水分子，并在組織非常小的區(qū)域上的進(jìn)行切口操作而不穿透太深。更重要的是，激光的能量可以使血液凝結(jié)在傷口上，這樣可以防止出血。

兩微米激光也通過(guò)空氣遠(yuǎn)距離探測(cè)氣象關(guān)鍵數(shù)據(jù)也非常有用，更何況，它們?cè)诟鞣N工業(yè)材料的處理非常有效。

把隔離器換成繞行通道

要造一個(gè)2微米的光纖激光器，通常把光注入到光纖環(huán)中，光纖環(huán)里有一個(gè)可以放大2微米的光增益區(qū)域。光在光纖環(huán)中循環(huán)，多次穿過(guò)增益區(qū)域獲得越來(lái)越多的能量，直至成為一個(gè)激光器。為了達(dá)到最佳操作效果，這個(gè)系統(tǒng)包括一個(gè)昂貴的部件稱為隔離器，這迫使光在單一方向循環(huán)。

在光電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(PHOSL)中，研究人員造了一個(gè)銩光纖激光器，這個(gè)激光器不需要隔離器。他們的想法是通過(guò)改變纖維的連接方式，引導(dǎo)它們改變方向而不是阻止它。我們插上了一種偏離裝置，使得朝著錯(cuò)誤的方向傳播的光得以重新定向。這意味著隔離器不再需要，隔離器的作用就是防止光向錯(cuò)誤的方向傳播，就像是交通紅綠燈的作用。我們把交通紅綠燈換成了繞行線。

高品質(zhì)的激光器

新的系統(tǒng)不僅被證明是比更傳統(tǒng)的更便宜的，也顯示出它可以生成更高質(zhì)量的激光。解釋如下：為激光以一個(gè)非常特殊的方式來(lái)相互交互，激光輸出被純化，因?yàn)槔w維的成分和尺寸，能量可以在這個(gè)非典型性激光架構(gòu)中循環(huán)。但光在交互時(shí)，由于放大纖維和高能傳遞通常會(huì)削弱傳統(tǒng)激光器的性能，但由于采用了特殊結(jié)構(gòu)，反而實(shí)際上提高了激光的質(zhì)量。