固體激光器中的廢熱累積會嚴重影響激光器的性能。通過轉動激光增益介質盤片可以有效減少其內部的熱累積，顯著提高激光器的功率和光束質量。
在現(xiàn)有的轉盤激光器中，增益介質盤片的旋轉須靠電驅動（馬達）等方式，同時需要伺服系統(tǒng)克服增益介質的搖擺，這導致激光器結構比較復雜。
中國科學院上海光學精密機械研究所李建郎研究員課題組將轉盤激光器技術和磁懸浮光驅動旋轉技術結合起來，提出了全新的磁懸浮光驅動轉盤激光器方案。相關研究成果發(fā)表在Chinese Optics Letters 2015 年第12 期上（H. X. Han and J. L. Li, A Maglev and Rotating Disk Laser）。
反磁性材料（比如熱解石墨）因具有負的磁化率，在外磁場環(huán)境下會產(chǎn)生反向磁場，因而在室溫時可產(chǎn)生磁懸浮現(xiàn)象。如果將激光照射到磁懸浮熱解石墨薄片的邊緣位置，熱致磁導率的變化形成轉動力矩，熱解石墨薄片會在磁場中轉動。由于采用了光驅動，此種方式易于精確控制并具有良好的穩(wěn)定性。
該方案利用反磁性材料（熱解石墨片）將激光增益介質盤片懸浮在磁場中，同時由半導體激光器抽運激光增益介質盤片并提供反磁性材料轉動所需的能量。該團隊的科研人員通過熱解石墨片將Nd:YAG激光晶體懸浮在磁鐵之上，在懸浮體重量過重的情況下以氣體輔助推動旋轉，獲得了17.7 mW的基模激光輸出，初步驗證了他們的設想。
磁懸浮轉盤激光器實驗示意圖。插圖為磁懸浮系統(tǒng)照片
這項研究揭示了一種面向高功率、高亮度激光輸出的磁懸浮、光驅動旋轉激光器技術。李建郎研究員表示，隨著對激光增益介質和反磁性材料等的進一步研究，光驅動的磁懸浮轉盤激光器將變得愈發(fā)可行，該技術有望在高功率激光器和平面波導激光器方面取得突破。
后續(xù)工作主要是利用平面波導結構減小增益介質和熱解石墨片的整體重量，建造一臺基于剩余抽運光驅動的磁懸浮自旋轉激光器。
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