近日，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（XIOPM）付玉喜教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)重大科研成果。他們首次成功開發(fā)出室溫?fù)解€氟化釔鋰（Ho:YLF）復(fù)合薄片激光器，相關(guān)研究成果發(fā)表于《OpticsExpress》。這一突破為激光技術(shù)領(lǐng)域帶來了新的曙光，有望推動多個相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展。

    在激光技術(shù)的應(yīng)用中，工作在2μm光譜范圍內(nèi)的激光器具有獨(dú)特的優(yōu)勢。其對眼睛的安全性較高，在使用過程中能有效減少對人體的潛在傷害；水對該波段激光的高吸收率，使其在醫(yī)療、工業(yè)加工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景；同時，低大氣衰減的特性也讓它在光通信、遙感等方面?zhèn)涫芮嗖A。然而，傳統(tǒng)的2μm激光器存在一個明顯的短板——通常需要低溫冷卻來控制熱效應(yīng)。這不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，大幅提高了成本，還限制了其在緊湊型、空間受限和移動平臺中的應(yīng)用。因此，開發(fā)高功率室溫2μm激光器成為全球科研人員競相追逐的重要研究方向。

    此次西安光機(jī)所的研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，開發(fā)出一種基于Ho:YLF的新型復(fù)合薄片結(jié)構(gòu)。他們巧妙地將2at.%摻雜的Ho:YLF晶體與未摻雜的YLF覆蓋層結(jié)合在一起。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶來了諸多好處，顯著提高了晶體的機(jī)械堅(jiān)固性，就像是給激光器的“心臟”穿上了一層堅(jiān)固的鎧甲，讓其更加穩(wěn)定可靠；同時，還有效抑制了自發(fā)輻射的放大效應(yīng)，大大增強(qiáng)了激光輸出的穩(wěn)定性。

    為了進(jìn)一步提升激光器的性能，研究人員還對光學(xué)泵浦系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。他們采用了具有12個泵浦周期的多通道配置，并結(jié)合了高效的熱管理策略。這種組合拳不僅確保了激光器能夠?qū)崿F(xiàn)高功率輸出，還最大限度地降低了熱透鏡效應(yīng)，從而獲得了卓越的光束質(zhì)量。

    從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，這款新型激光器的表現(xiàn)堪稱驚艷。當(dāng)由直徑為1.8mm的1940nm摻銩光纖激光器泵浦時，它的峰值輸出功率達(dá)到了26.5W，光效率為38.1%，斜率效率為42.0%。而且，其光束質(zhì)量幾乎達(dá)到衍射極限，功率穩(wěn)定性的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為0.35%。如此出色的性能數(shù)據(jù)，充分證明了這款激光器的先進(jìn)性和可靠性。

    付玉喜教授表示，這項(xiàng)工作為開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)高效的高功率2μm激光器鋪平了道路。按照目前的研究趨勢，該類型激光器未來甚至有可能達(dá)到100W水平，這將極大地推動超快激光科學(xué)的發(fā)展。此外，它還為開發(fā)高功率和便攜式紅外激光系統(tǒng)提供了一種全新的方法，有望在軍事、醫(yī)療、工業(yè)等多個領(lǐng)域引發(fā)新一輪的技術(shù)變革。

    隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷成熟和推廣應(yīng)用，相信在不久的將來，我們將在更多場景中看到這款室溫Ho:YLF薄片激光器的身影，它將為人們的生活和社會的發(fā)展帶來更多便利和驚喜。讓我們共同期待激光技術(shù)在這一突破的帶動下，迎來更加輝煌的明天。