«Промышленность 4,0» понятия, сначала введенные немецким правительством, недавно расширила объем компактных мощных лазерных применений к, например, лазерного производства, разработки двигателей транспортного средства или систем охотника для исследования космоса.Однако интеграция управляемого Q-выключателя в компактные твердотельные лазеры была сложна из-за механизмов эффектов АО и EO. Кроме того, предыдущим Q-выключателям был нужен источник питания крупных размеров, который предотвратил downscaling всей системы.Теперь, исследователи в Технологическом университете Тойохаси, Университете штата Айова и Институте Молекулярной Науки разработали магнитооптический (MO) лазер Q-switched впервые, используя магнитный фильм граната 190 микронов толщиной с магнитными областями, имеющими форму лабиринта.
Они использовали изготовленную на заказ катушку и схемы, чтобы произвести пульсировавшее магнитное поле, которое будет применено к магнитному гранату, и успешно произвели оптическую продукцию с шириной импульса десятков наносекунд. Это – первая демонстрация когда-либо лазера Q-switched, который ведут магнитные движения области, и также первые доказательства возможности интегрированного лазера Q-switched. «Устройство было двумя порядками величины, меньшими, чем другие управляемые Q-выключатели, о которых сообщают», прокомментировал Адъюнкт-профессор Тэра.«Самая трудная часть понимания Q-переключения MO должна была объединить три различных метода/области: подготовка магнитного материала, фальсификация высокоскоростного выключателя магнитного поля и строительство лазерной впадины», объяснил доктор философии кандидат Риохеи Моримото.По словам первого автора, доцента Тэйчи Гото, «нет никаких предыдущих отчетов о Q-выключателях MO, используя тонкие гранаты.
Это – конечно, первая демонстрация, и это также становится важным первым шагом в разработке интегрированного мощного лазера».«Мы наслаждаемся нашим сотрудничеством и учимся друг от друга», сказала профессор Мина Мани. «Мы далее надеемся не только продвинуть исследование и создать и преследовать новые проблемы, но также и использовать науку и технику, чтобы сделать лучший мир для всех».Кроме того, исследователи нашли уникальный метод смещения, который использует магнетизм, чтобы уменьшить электроэнергию, необходимую для Q-переключения.
Когда кольцевой постоянный магнит был помещен близко к магнитному гранату, они смогли произвести тот же самый оптический пульс в MO Q-switched лазер, использующий в семь раз меньше электроэнергии. Этот результат показал, что этому Q-выключателю не нужен большой источник питания для операции, означая, что решительный downscaling может ожидаться.
Исследовательская группа хотела бы, чтобы их будущие исследования были полезны для лазерных пользователей по всему миру и помогли в учреждении новых отраслей промышленности.