全玻璃微型GHz重复率飞秒激光腔:光学制造的新突破
在现代光学领域,飞秒激光器因其超短脉冲和高峰值功率而在众多应用中扮演着关键角色。从微细加工到生物医学,飞秒激光技术不断推动科技的边界。最近,一项革命性的进展在《Optica》期刊上被报道,研究人员成功开发了一种全玻璃微型GHz重复率飞秒激光腔,这一成果不仅在技术上实现了重大突破,也为光学系统制造提供了全新的范例。

一、创新设计:全玻璃飞秒激光器
这项研究的核心在于一种全新的飞秒激光器设计,它几乎完全由玻璃构成,利用飞秒激光-物质相互作用进行组件对准,而非传统的机械方法。这种设计允许激光腔在保持小型化的同时,实现GHz级别的重复率,这对于光学频率梳的生成和精密测量等领域具有重要意义。
二、制造工艺:飞秒激光加工技术
文章详细介绍了激光腔的制造过程,这涉及到使用飞秒激光曝光和化学蚀刻相结合的工艺来制造玻璃基板。基板上预定义了组件的插槽和嵌入式弯曲元件,这些元件随后可以通过飞秒激光进行非接触式的精细调整,实现亚纳米和亚弧度角分辨率的超精确定位。这种方法不仅提高了制造精度,也大大增强了激光腔的可靠性和稳定性。
三、性能表现:高效且稳定
研究人员展示了这种全玻璃飞秒激光器在不同泵浦功率下的性能。在连续波模式下,激光腔展现了60mW的激光阈值和32%的斜率效率。而在锁模状态下,系统在296毫瓦的入射泵功率以上过渡到自启动锁模状态,输出功率以约25%的斜率效率上升。此外,激光器的光束质量接近衍射极限,适合在单模光纤内耦合,显示了其在实际应用中的潜力。
四、应用前景:广泛的科学和工业领域
这种新型飞秒激光器因其小型化、高效和稳定的性能,在3D微制造、手术应用、计量学和光谱学等领域具有广泛的应用前景。它的成功开发,不仅为飞秒激光技术的应用提供了新的可能性,也为光学系统的设计和制造开辟了新的道路。
全玻璃微型GHz重复率飞秒激光腔的研制成功,标志着光学制造技术的一个新里程碑。这种激光器的小型化、集成化特点,以及其在性能上的卓越表现,预示着未来光学系统将更加紧凑、高效和可靠。随着技术的进一步发展和优化,我们有理由相信,这种全玻璃飞秒激光器将在科学和工业领域发挥越来越重要的作用。
-
干涉测量术的原理、应用及技术演进研究
从宇宙天体的精细化观测到纳米级工业制造的质量管控,干涉测量术基于波的干涉效应,已发展为现代科学研究与工业生产中不可或缺的精准测量技术支撑。该技术以激光为核心载体,通过系统解析波的干涉规律,在跨学科领域实现了测量精度与应用范围的双重突破,成为推动科技进步的关键基础性工具。
2025-11-17
-
什么是柱镜光栅?微米级光学技术引领视觉领域革新
当裸眼3D影像突破平面束缚,当立体成像技术赋能产品包装升级,当光学隐身从科幻概念走向技术实践,柱镜光栅这一核心光学材料正凭借其独特的技术特性,在多个领域推动视觉体验与应用场景的深度变革。作为由微米级圆柱状凸透镜阵列构成的功能性光学材料,柱镜光栅以精准调控光线传播路径的核心能力,成为连接微观结构与宏观视觉应用的关键桥梁。
2025-11-17
-
突破性进展:阿秒涡旋脉冲串成功实现,拓展超快光-物质相互作用研究新维度
在超快光学领域,阿秒脉冲技术已成为观察原子、离子、分子等微观体系中超快电子动力学的重要手段,而轨道角动量这一关键自由度的引入,为该技术的创新发展提供了全新方向。近日,西班牙萨拉曼卡大学AlbadelasHeras教授、美国科罗拉多矿业学院DavidSchmidt教授领衔的联合研究团队,在国际权威期刊《Optica》(Vol.11,No.8)发表重磅研究成果,成功研发出阿秒涡旋脉冲串这一新型超快结构化光场。该成果通过创新性技术方案突破传统瓶颈,为化学、生物、凝聚态物理及磁学等多学科前沿研究提供了具备高时间分辨率与多维调控能力的独特工具。
2025-11-17
-
清华大学提出神经光瞳工程傅里叶叠层成像技术实现大视场高分辨率显微成像突破
在科研与医疗领域,显微镜的大视场观测与高分辨率成像需求长期存在相互制约的技术矛盾。当观测视场扩大时,边缘区域易出现图像失真、细节模糊等问题,严重影响后续分析与应用。清华大学曹良才课题组提出的神经光瞳工程傅里叶叠层成像(NePEFPM)新方法,成功破解这一技术瓶颈,为大视场高分辨率显微成像提供了创新性解决方案。相关研究成果发表于国际权威期刊《Optica》。
2025-11-17
