斯特拉斯克萊德大學(xué)建立于1796年,素以光子領(lǐng)域的研究居首科學(xué)界,早在2006年,斯特拉斯克萊德大學(xué)就和元素六公司合作,采用元素六研制的高性能光學(xué)材料以輔助大功率激光器的試驗(yàn)和研發(fā)。而人造金剛石,則由于其獨(dú)特的性質(zhì)被選用為輔助材料。實(shí)驗(yàn)中,金剛石較高的熱傳導(dǎo)率和廣泛波長(zhǎng)范圍內(nèi)較高的透明度被科學(xué)家們看好。
高級(jí)研究員Alan Kemp博士介紹,“連續(xù)運(yùn)行和可調(diào)諧式的拉曼激光器之前雖然已經(jīng)利用其他材料做過(guò)實(shí)驗(yàn),但這些材料的導(dǎo)熱系數(shù)均不高,從而大大限制了激光器的輸出功率。而金剛石則有著優(yōu)越的導(dǎo)熱系數(shù),在普通激光難以輸出功率的波段,金剛石材料的激光器卻能成倍的輸出功率。鑒于這一發(fā)現(xiàn),我們相信金剛石在固態(tài)激光工程方面,甚至是一些特別先進(jìn)的技術(shù)領(lǐng)域都能夠有所應(yīng)用。這也是未來(lái)我們跟元素六繼續(xù)保持科研合作的最大動(dòng)力。”
斯特拉斯克萊德大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)將人造金剛石放置在一個(gè)激光腔內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)拉曼激光運(yùn)行。由于元素六制造的金剛石的光損率很低,工作人員在操作過(guò)程中就不需要再借助高強(qiáng)度脈沖式激光的輔助,從而直接實(shí)現(xiàn)拉曼激光。省略了高強(qiáng)度脈沖式激光的輔助,那些對(duì)連續(xù)運(yùn)行的激光有著較高精度要求的設(shè)備在技術(shù)上可以說(shuō)就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)很大的飛躍。諸如痕量氣體光譜檢測(cè)技術(shù)和高難度的眼科激光手術(shù)都將因該激光技術(shù)的突破而大大受益。
工作人員利用一個(gè)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光盤(pán)對(duì)拉曼激光的顏色進(jìn)行調(diào)整,這種激光同時(shí)還由元素六的單晶金剛石散熱器對(duì)其進(jìn)行散熱處理以便輸出成倍的可調(diào)諧功率;然后再將另外一片金剛石嵌入該激光中腔體中即可實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧金剛石拉曼激光。
“我們很高興能夠與斯特拉斯克萊德大學(xué)這樣的頂級(jí)研究機(jī)構(gòu)合作八年之久”,元素六技術(shù)部主管Adrian Wilson說(shuō),“我們研制的人造金剛石光損率和雙折射率很低,這一特性為斯特拉斯克萊德大學(xué)的研究提供了重要的幫助;正是在雙方的共同努力下我們實(shí)現(xiàn)了拉曼金剛石激光技術(shù)的突破。我們期待未來(lái)能夠與斯特拉斯克萊德大學(xué)繼續(xù)合作以研發(fā)出更多類(lèi)似的技術(shù)。”(編譯自“World’s first continuous-wave, tunable diamond Raman lasers”)