新共振器將紅外光變成高能紫外光

現有的紫外光源功率較低，笨重且昂貴，美國密歇根大學研究人員開發出一種更加智能化的方法來高密紫外光源，而且耗能更少，在信息存儲、顯微儀器和化學分析方面具有廣泛應用前景。該研究發表在出版的《光學快遞》上。

研究人員改進了一種光學共振器，能將廉價的電信紅外光變成高能紫外激光束。該共振器是一種毫米級的鈮酸鋰回音廊式共振器，內部制作成精密的結構并經過拋光使其表面變得極為光滑，當輸入光束通過內部的共振線路后，就會獲得能量。

研究人員解釋說，新型共振器是一種4倍頻的激光發生器，能連續發射紫外光。在實驗中，他們驅動電信紅外光束與共振器結合，通過一個鉆石棱鏡能產生紫外、可見、近紅外和紅外四種光譜，并可通過多模光纖收集。

“如果把激光從綠變藍，它的效率就會下降，要是變成紫外激光就更困難。這一法則zui先由愛因斯坦提出來，用以解釋為何綠色激光指示器中包含的不全是綠色激光，它其實是把一種紅色激光的波長一分為二變成了綠色激光。”領導該研究的密歇根大學電力工程與計算機科學系副教授莫納·加洛希說，“我們優化了光學共振器的結構，能在更寬光波范圍獲得更多能量，用小功率的紅外光制出了低成本而且波長可調的紫外光源。”

加洛希還指出，紫外光源在化學探測、高清醫學成像、高精集成線路印刷以及擴展計算機內存方面有廣泛應用。但目標波長越短，生成激光就越困難，效率也會更低。倍頻轉化就像把一個喇叭的音量調高，得到一種新頻率的聲音。新技術驅動光束通過非線性介質，能生成光分支并使其加倍，獲得的紫外光頻率和能量是原來輸入光束的4倍，波長是原來的1/4。