用于高功率激光器的金剛石反射鏡
通過在金剛石薄片表面蝕刻納米結構,研究團隊構建了一種高反射鏡,能夠承受10千瓦海軍激光的測驗,而不會造成損壞。
Marko Loncar的納米光學實驗室最初開發(fā)了將納米結構蝕刻到金剛石上的技術,用于量子光學和通信。 “我們在思考,為什么不把我們?yōu)榱孔討瞄_發(fā)的技術用于更經(jīng)典的研究呢?”SEAS的前研究生和博士后研究員、該論文的第一作者Haig Atikian說。 通過這種離子束蝕刻金剛石的技術,研究人員在3mm x 3mm的金剛石薄片表面上蝕刻了一系列高爾夫球座形狀的柱子。這些柱子上寬下窄,使金剛石表面的反射率達到98.9%。 金剛石表面的制造工藝及其納米結構圖像 “你可以制造具有99.999%反射率的反射鏡,但它們有10-20層,這對于低功率激光來說沒問題,但肯定無法承受高功率激光。”SEAS的研究科學家、該論文的合作作者Neil Sinclair說。 為了利用高功率激光對反射鏡進行測試,該研究團隊與美國賓夕法尼亞州立大學應用研究實驗室(Pennsylvania State University Applied Research Laboratory)研究人員展開合作,該實驗室是美國國防部指定的美國海軍大學附屬研究中心。 在應用研究實驗室的一個專門設計的房間里,研究人員將他們制造的反射鏡放在一個10千瓦的激光器前面,該激光器的強度足以燒穿鋼鐵。隨后該房間被鎖上,以防止危險級別的激光造成人的失明或灼傷。實驗結果表明該反射鏡毫發(fā)未傷! “這項研究的特點是,我們將10千瓦的激光聚焦在3mm x 3mm金剛石上的750μm光斑上,雖然大量能量集中在一個非常小的光斑上,但并沒有使其燃燒!盇tikian說,“這一點很重要,因為隨著激光系統(tǒng)變得越來越強大,需要創(chuàng)造性的方法來使光學元器件更加堅固耐用! 展望未來,研究人員設想這些反射鏡將用于軍事國防、半導體制造、工業(yè)制造和深空通信。這種制造方法也可用于較便宜的材料,例如熔融石英。 相關鏈接:https://phys.org/news/2022-05-diamond-mirrors-high-powered-lasers.html |
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haerbin:這個成果太厲害了 膜層確實容易在大功率下受損 返璞歸真越簡單越強大(2022-09-19)