物理学家揭示了用波动动力混沌战斗激光混沌的新原则

时间：2021-08-08 10:52:08 来源：

国际耶鲁领导的研究团队采取了一种新方法来稳定大功率激光器：他们正在用混乱斗争。

对高功率激光器的需求迅速增长，适用于材料加工，大型显示，激光手术和光检测和测距（LIDAR）遥感系统。强大的激光器的长期挑战正在驯服它们的不稳定脉动和发射功率和梁轮廓的混沌波动。这些问题妨碍需要稳定，可控激光的实际应用。

以前的减少时间波动的策略涉及降低激光可能使用的模式数量。结果，之前的方法都不是越来越多的应用所需的功率水平。

“我们基于战斗激光混乱的新原则，提出了一种完全不同的方法，具有波动动态混乱，”一项研究的主要调查员Hui Cao表示，在线发表在线。曹是弗雷德里克W. Beinecke的应用物理学教授和耶鲁物理学教授。

该视频以D形腔内的数值计算出的场分布和来自腔边界的直线段的测量发射：

“我们使用波浪混沌或无序的空腔来破坏自组织结构的形成，例如导致稳定性的长丝，”曹说。“激光稳定性被混沌腔几何形状抑制。这种方法与大功率操作兼容，因为它允许许多空间模式同时激动。“

斯特凡·比特纳，耶鲁助理研究科学家和该研究的第一个作者表示，新系统的简单性和稳健性使其广泛适用于其他高功率激光器，包括光纤激光器和固态激光器。此外，他说，这种抑制不稳定性和混沌具有复杂几何形状的混沌方法的新方法可以应用于许多其他不稳定的动态系统。

该视频示出了D形腔内的光学光线的典型轨迹。相关的波端在腔中产生复杂的干涉图案：

其他耶鲁作者是Hasan Yilmaz和Kyungduk Kim。该研究是与伦敦帝国学院的奥特温赫斯理论群体合作进行，南洋王在南洋科技大学领导的南非制作集团，在新加坡。

耶鲁海军研究办公室和科学研究空军办公室的支持得到了支持。

出版物：Stefan Bittner等人，“抑制了与波浪混沌微张力的时空激光稳定性，”2018年8月16日科学：EAAS9437 DOI：10.1126 / science.aas9437.

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