瑞士科學(xué)家成功獲得 2μm 波長(zhǎng)的摻銩光纖激光器，此類型激光器通過(guò)簡(jiǎn)單而且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，便消除了對(duì)昂貴的隔離器和放大器的依賴(doi：10.1038/lsa.2015.113)。通過(guò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔新奇的 THETA 諧振腔結(jié)構(gòu)，使得光在光纖內(nèi)能夠錯(cuò)向傳輸，實(shí)現(xiàn)激光單向傳輸。此種方法不僅價(jià)格便宜，而且能夠獲得比同類激光器更高的輸出功率。

2μm 波長(zhǎng)的激光器是其投入應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。水中 O-H鍵的第一振蕩頻率的吸收波長(zhǎng)在 1.92-1.94μm 范圍，這使得 2μm 波長(zhǎng)技術(shù)能夠用于“無(wú)血”的激光手術(shù)，其中水分子在組織分血液中能夠縮小切口且快速凝固。大氣中 H2O、CO2 以及 NO2的多重吸收線也位于這個(gè)區(qū)域，給氣象學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及農(nóng)業(yè)科技帶來(lái)巨大的潛力。除此之外，在自由空間通信、材料加工以及光譜測(cè)量也有一定的應(yīng)用。

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的光子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的電氣工程教授

Camille-Sophie Brès及其博士生Svyatoslav Kharitonov

目前，2μm 波長(zhǎng)區(qū)域的其他光纖激光器昂貴且笨重，需要光隔離器才能實(shí)現(xiàn)光的單向傳輸。而瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的光子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的電氣工程教授 Camille-Sophie Brès 及其博士生 Svyatoslav Kharitonov，利用一個(gè)環(huán)形纖維空腔 THETA諧振腔，在一個(gè)S 形的反饋中引入了不可逆的損失。隔離器通常是采用笨重的法拉第旋轉(zhuǎn)和一個(gè)45°正交偏振器來(lái)抑制光的后向傳輸，而 THETA諧振腔通過(guò)間接地結(jié)構(gòu)變實(shí)現(xiàn)了這種功能。

該設(shè)計(jì)在空腔中還包括了一個(gè)非線性放大鏡保證了發(fā)射光譜的窄線寬，在1900nm-2050nm 波段范圍內(nèi)，產(chǎn)生的激光束能維持子瓦級(jí)的輸出，同時(shí)線寬只有0.2nm。研究人員表示將繼續(xù)優(yōu)化激光器以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量且穩(wěn)定的激光輸出。