في السنوات الأخيرة ، اجتذبت ليزرات Brillouin اهتمامًا كبيرًا ، من بينها أشعة الليزر Brillouin ذات الدليل الموجي الأكثر دراسة على نطاق واسع والتي أدركت إشعاع ليزر منخفض الضجيج وعتبة ضيقة النطاق وتم تطبيقه على الساعات الضوئية والجيروسكوبات والليزر فائق الاستقرار والميكروويف الضوئيات. ومع ذلك ، فإن المشاكل التي تواجهها بنية الموجة الموجهة ، مثل صعوبة تعزيز الطاقة وصعوبة توسيع طول موجة التشغيل ، قد قيدت تطبيق ليزر Brillouin في اتجاهات اكتشاف الموجات الثقالية والتحليل الطيفي عالي الدقة بعيد المدى قياسات.
في ضوء ذلك ، Zhenxu Bai et al. في جامعة هيبي للتكنولوجيا ، اقترح مخططًا لتحقيق ليزر Brillouin يعمل في الفضاء الحر باستخدام بلورات الماس كوسيط كسب Brillouin ، وأبلغ عن الإشعاع المباشر لليزر Brillouin الماسي لأول مرة في الساحة الدولية في عام 2020 ، وحصل على ناتج ليزر Brillouin مرئي بقوة 11 وات ، وهو ترتيب أعلى من حيث الحجم مقارنة بأشعة ليزر Brillouin الموجهة. بعد ذلك ، في عام 2022 ، قام الفريق بتمديد الطول الموجي الناتج من النطاق المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة وحقق عملية ليزر أحادية التردد ثابتة بقوة تصل إلى 22.5 واط ونسبة إشارة إلى ضوضاء 71.8 ديسيبل.
ومع ذلك ، لم تتم الإجابة على السؤال المهم حول ما إذا كانت ليزرات Brillouin المبنية في الفضاء الحر لها نفس خصائص تضييق عرض الخط مثل ليزر Brillouin الموجّه الموجّه.
نجح الفريق مؤخرًا في الإجابة على هذا السؤال في بحث بعنوان "Linewidth ضيق في ماسورة Brillouin الماسية التي تعمل في الفضاء الحر" نُشرت في المجلة الأكاديمية High Power Laser Science and Engineering. نجحت الورقة البحثية المعنونة "Linewidth الضيق في ماسورة Brillouin الماسية التي تعمل في الفضاء الحر" ، والتي نُشرت في المجلة الأكاديمية High Power Laser Science and Engineering ، في الإجابة على السؤال أعلاه ، ولأول مرة ، ليزر Brillouin أحادي التردد باستخدام تم الحصول على تضييق عرض الخط بأكثر من 4 مرات في ليزر Brillouin الماسي الذي يعمل باستمرار.
تم استخدام هيكل تجويف دائري تم ضخه مباشرة لتحقيق الرنين المزدوج لضوء المضخة وضوء ستوكس بواسطة تقنية قفل تجويف PDH ، حيث كان عرض ضوء المضخة 7.36 كيلو هرتز. باستخدام ثلاث مجموعات من المرايا المقترنة بانعكاسات مختلفة تبلغ 96 في المائة و 97 في المائة و 98.5 في المائة للتجارب المقارنة ، تم قياس الأطوال الخطية المقابلة لضوء ستوكس لتكون 3.2 كيلوهرتز و 2.43 كيلوهرتز و 1.77 كيلوهرتز ، مقارنة بالمضخة ضوء ، يتم تحقيق ضغط عرض الخط ، وتصل أعلى نسبة ضغط إلى 4.2 مرة. في ظل أقصى قدرة للمضخة ، كانت طاقة خرج الضوء المقابلة لستوكس للانعكاسات الثلاثة 22.5 واط و 16.9 واط و 13.6 واط ، مع كفاءات تحويل بصري مقابلة تبلغ 37.5 في المئة و 29.1 في المئة و 23.4 في المئة على التوالي.
تُظهر نتائج البحث أنه باستخدام الخصائص الهيكلية المرنة لمذبذب Brillouin ذي المساحة الحرة ، من المتوقع أن يحقق خرج ليزر أحادي التردد مع عرض خط أضيق ، وطاقة أعلى وأطوال موجية أكثر ثراءً في المستقبل عن طريق تقليل فقد مكونات التجويف الداخلي ، وتحسين يعتبر تصميم المذبذب وتعديل معلمات الضخ ونتائج البحث ذات أهمية كبيرة في تعزيز تطوير وتطبيق تقنية الليزر عالية التماسك.
