Pastaraisiais metais didelio susidomėjimo sulaukė Brillouin lazeriai, tarp kurių plačiausiai ištirti bangolaidiniai Brillouin lazeriai realizavo mažo triukšmo, žemo slenksčio siauros linijos pločio lazerio spinduliuotę ir buvo pritaikyti optiniams laikrodžiams ir giroskopams, itin stabiliems lazeriams ir mikrobangų krosnelėms. fotonika. Tačiau problemos, su kuriomis susiduria valdomų bangų struktūra, pvz., sunkumai didinant galią ir sunku išplėsti veikimo bangos ilgį, apribojo Brillouin lazerių taikymą gravitacinių bangų aptikimo ir ilgo nuotolio didelės skiriamosios gebos spektroskopijos kryptimis. matavimai.
Atsižvelgiant į tai, Zhenxu Bai ir kt. Hebei technologijos universitete pasiūlė schemą, kaip realizuoti laisvoje erdvėje veikiantį Brillouin lazerį, naudojant deimantų kristalus kaip Brillouin stiprinimo terpę, ir pirmą kartą tarptautinėje arenoje pranešė apie tiesioginį deimantinio Brillouin lazerio spinduliavimą 2020 m. matoma Brillouin lazerio išvestis, kurios galia yra 11 W, kuri yra eilės tvarka didesnė, palyginti su valdomos bangos Brillouin lazeriais. Vėliau, 2022 m., komanda išplėtė išėjimo bangos ilgį nuo matomos juostos iki artimųjų infraraudonųjų spindulių ir pasiekė stabilų vieno dažnio lazerio veikimą, kurio galia siekė iki 22,5 W, o signalo ir triukšmo santykis – 71,8 dB.
Tačiau neatsakytas į svarbų klausimą, ar laisvos erdvės struktūros Brillouin lazeriai turi tokias pačias linijos pločio siaurėjimo charakteristikas kaip ir valdomos bangos struktūros Brillouin lazeriai.
Neseniai komanda sėkmingai atsakė į šį klausimą darbe, pavadintame „Linijos plotio susiaurėjimas laisvoje erdvėje veikiančiuose deimantiniuose Brillouino lazeriuose“, paskelbtame akademiniame žurnale „High Power Laser Science and Engineering“. Akademiniame žurnale „High Power Laser Science and Engineering“ paskelbtas straipsnis „Linewidth susiaurėjimas laisvoje erdvėje veikiančiuose deimantiniuose Brillouino lazeriuose“ sėkmingai atsakė į aukščiau pateiktą klausimą ir pirmą kartą buvo sukurtas vieno dažnio Brillouin lazeris su Linijos pločio susiaurėjimas daugiau nei 4 kartus buvo gautas naudojant nuolat veikiantį deimantinį Brillouin lazerį.
Siurblio šviesos ir Stokso šviesos dvigubam rezonansui realizuoti buvo panaudota tiesiogiai pumpuojama žiedinės ertmės struktūra PDH ertmės užrakinimo technika, kurioje siurblio šviesos linijos plotis buvo 7,36 kHz. Lyginamiesiems eksperimentams naudojant tris sujungtų veidrodžių rinkinius, kurių atspindžio koeficientas yra 96 proc., 97 proc. ir 98,5 proc., atitinkami Stokso šviesos linijos pločiai buvo išmatuoti kaip 3,2 kHz, 2,43 kHz ir 1,77 kHz, palyginti su siurbliu. šviesos, realizuojamas linijos pločio suspaudimas, o didžiausias suspaudimo laipsnis siekia 4,2 karto. Esant maksimaliai siurblio galiai, atitinkama Stokso šviesos išėjimo galia iš trijų atspindžių buvo 22,5 W, 16,9 W ir 13,6 W, o atitinkamas optinės konversijos efektyvumas buvo atitinkamai 37,5 proc., 29,1 proc. ir 23,4 proc.
Tyrimo rezultatai rodo, kad naudojant lanksčias laisvos erdvės Brillouin osciliatoriaus struktūrines charakteristikas, ateityje tikimasi realizuoti vieno dažnio lazerio išėjimą su siauresniu linijos pločiu, didesne galia ir sodresniais bangos ilgiais, sumažinant intraertmės komponentų praradimą, optimizuojant. osciliatoriaus konstrukcija ir siurbimo parametrų reguliavimas, o tyrimų rezultatai turi didelę reikšmę skatinant aukštos koherentinės lazerinės technologijos kūrimą ir taikymą.
