从光泵到电泵——德国研发团队引领激光技术新潮流

近日，德国汉诺威激光中心（LZH）和柏林费迪南德-布劳恩研究所（FBH）的科学家们正在联合研究用于产生超短脉冲的电泵半导体盘式激光器。表面发射半导体激光器，特别适合开发定制波长的激光器。

迄今为止，人们一直使用光学泵浦系统来实现高功率水平。然而，这些系统的组装非常复杂。另一方面，电泵浦系统只能实现较小的发射区域，因此基本模式的功率较低。这就限制了它们的应用，例如在材料加工领域。

两个研究小组正在研究用于产生超短脉冲的电泵浦垂直发射半导体激光器

“ED-VECSEL”项目的研究人员旨在实现以基频模式发射超短脉冲、高功率和简单组装的电泵系统。为此，他们将研究一种系统的可行性。该系统由一个具有大发射面的电泵半导体结构和一个匹配谐振器组成，在可能的情况下，只需增加一个光学元件（谐振器输出耦合器）。作为项目的一部分，LZH负责研究并将优化的电泵半导体芯片集成到超短脉冲激光系统中。

“用于产生超短脉冲的电泵半导体盘式激光器”（“ED-VECSEL”）是由德国联邦教育与研究部资助的一个科学预研项目，旨在调查与光子学和量子技术未来工业应用相关的研究问题，并在基础研究与工业主导的合作资助之间架起一座桥梁。

获欧洲资助开发高速激光器
英国爱丁堡赫瑞瓦特大学的一名科学家将获得超过200万英镑的欧洲资助，以“填补”诺贝尔奖获奖技术的“盲点”。工程与物理科学学院助理教授、英国皇家工程院研究员Christian Brahms博士将在未来五年内建造一种新型光源，用于产生极快的激光脉冲。他的研究小组的目标是捕捉自然界以阿秒为单位的最快过程。他们说，这可以让我们看到自然界中一些最快的过程，比如植物是如何吸收阳光的。

赫瑞瓦特项目将以2023年诺贝尔物理学奖获得者皮埃尔-阿戈斯蒂尼、费伦茨-克劳斯和安妮-勒惠利尔的研究成果为基础，解决他们研究阿秒技术时的一个关键缺陷：无法看到一切。Brahms博士补充说：科学史上许多最重要的突破，都是通过在远远超出人类感知极限的尺度上观察自然而实现的。这正是我们要研究的，远远超越传统激光源的极限，使基础科学成为焦点。

该小组将努力创造一种新型激光，这种激光可以模仿自然阳光，但闪烁时间极短。他说：目前的技术，比如2023年诺贝尔奖得主报告的技术，可以产生紫外线或X射线波长的极短脉冲光。

Christian Brahms博士正在制造一种用于阿秒激光脉冲的新型光源

他进一步解释道：“这一令人难以置信的进步，让我们能够拍摄分子和材料中一些最快的微观过程的定格图像。但它也有局限性。在自然界中，这些过程涉及太阳光，而不是实验室实验中使用的波长。我的目标是创造与传统阿秒科学源类似的极短持续时间的激光脉冲，但波长与我们从太阳光中获得的紫外线和可见光波长相同。这将填补阿秒技术的盲点，并将我们对超快过程的了解与光化学或材料科学等其他领域，直接联系起来。

该项目将为赫瑞瓦特大学创造五个新的工作岗位：Brahms博士将招聘三名博士生和两名博士后研究助理，帮助设计和建造激光光源。该项目是英国50个在2024年期间获得欧洲研究理事会启动资助的项目之一。这笔资金支持广泛领域的前沿研究，帮助研究人员追求最有前途的想法。Brahms博士认为，这笔资金是对英国技术和研究文化的信任票。他说：ERC资助的申请成功率仅为14%。因此，我们正式跻身欧洲最具活力和最令人兴奋的研究项目之列。

欧洲研究理事会主席Maria Leptin教授说：增强研究人员在职业生涯早期的能力是欧洲研究理事会的核心使命。我特别高兴地欢迎英国研究人员重返欧洲研究理事会。在过去几年里，我们非常想念他们。英国研究人员获得了50项资助，这对整个研究界来说都是好事。