电流体动力学泵和机器学习使便携式高性能准分子激光器成为可能

根据近期发表在《APL Photonics》上的一项研究,中国科学院合肥物质科学研究院徐亮教授领导的研究团队开发出一种超紧凑准分子激光器,其大小与保温瓶相当。

来源:英国物理学家网首页
基于 EHD 的超紧凑准分子激光器。图片来源:APL Photonics 的 Shao Jingzhen (2025)。 DOI:10.1063/5.0281169
APL 光子学

根据近期发表在《APL Photonics》上的一项研究,中国科学院合肥物质科学研究院徐亮教授领导的研究团队开发出一种超紧凑准分子激光器,其大小与保温瓶相当。

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准分子激光器是深紫外光的重要来源,广泛应用于科学研究、工业加工和环境监测。然而,传统系统依靠机械气泵进行介质循环,导致系统体积大、噪音高、振动大。这些限制限制了它们在野外环境、海洋勘探和机载平台中的应用。

科学研究 环境监测

为了解决这些问题,研究人员用多针电晕放电电流体动力学 (EHD) 泵取代了机械泵。这样就不再需要移动部件,并将系统体积减小至 Ø130 mm × 300 mm。研究人员利用自主开发的非侵入式点纹影测速技术,测量了激光腔内的气体流速为1.27 m/s。

激光腔

在 100 Hz 频率下运行,系统实现了 6.35 的气体刷新率,提供超过 2 mJ 的脉冲能量,同时保持出色的能量稳定性,相对标准偏差低至 1%。

超紧凑XeCl激光能量爆炸跃迁现象的机理分析与机器学习预测。图片来源:APL Photonics 的 Shao Jingzen (2025)。 DOI:10.1063/5.0281169

此外,该团队开发了一种可解释的机器学习模型,能够预测各种操作参数下的能量转换。

该研究为超紧凑准分子激光系统在实际应用中的优化和控制提供了宝贵的支持。

更多信息: DOI:10.1063/5.0281169