Viimastel aastatel on suurt huvi pälvinud Brillouini laserid, mille hulgas enim uuritud lainejuht-Brillouini laserid on realiseerinud madala müratasemega madala lävega kitsa joonelaiusega laserkiirgust ning neid on kasutatud optiliste kellade ja güroskoopide, ülistabiilsete laserite ja mikrolaineahjude jaoks. fotoonika. Kuid juhitud lainestruktuuriga seotud probleemid, nagu raskused võimsuse suurendamisel ja töölainepikkuse laiendamise raskused, on piiranud Brillouini laserite rakendamist gravitatsioonilainete tuvastamise ja pikamaa kõrge eraldusvõimega spektroskoopilistes suundades. mõõdud.
Seda silmas pidades on Zhenxu Bai et al. Hebei Tehnikaülikoolis pakkus välja skeemi vabas ruumis töötava Brillouini laseri realiseerimiseks, kasutades Brillouini võimendusmeediumina teemantkristalle, ning teatas teemant-Brillouini laseri otsesest kiirgusest esmakordselt rahvusvahelisel areenil 2020. aastal, saades nähtav Brillouini laserväljund võimsusega 11 W, mis on suurusjärgu võrra suurem kui juhitud laine Brillouini laseritega. Seejärel, aastal 2022, laiendas meeskond väljundlainepikkust nähtavalt ribalt lähiinfrapunani ja saavutas stabiilse ühesagedusliku laseri töö võimsusega kuni 22,5 W ja signaali-müra suhtega 71,8 dB.
Siiski ei ole vastust leidnud oluline küsimus, kas vaba ruumi struktuuriga Brillouini laseritel on samad joonelaiuse kitsendusomadused kui juhitud lainega struktureeritud Brillouini laseritel.
Hiljuti vastas meeskond sellele küsimusele edukalt teadusajakirjas High Power Laser Science and Engineering avaldatud artiklis pealkirjaga "Vabaruumis töötavate teemant Brillouini laserite joonelaiuse kitsenemine". Akadeemilises ajakirjas High Power Laser Science and Engineering avaldatud artikkel pealkirjaga "Liinilaiuse kitsenemine vabas ruumis jooksvate teemant Brillouini laserites" on edukalt vastanud ülaltoodud küsimusele ja esimest korda ühe sagedusega Brillouini laser, millel on Pidevalt töötava teemantlaseriga Brillouin laseriga on saavutatud joonelaiuse kitsenemine rohkem kui 4 korda.
Pumba valguse ja Stokesi valguse topeltresonantsi realiseerimiseks PDH õõnsuse lukustustehnika abil kasutati otse pumbatud rõngasõõnsuse struktuuri, milles pumba valguse joonelaius oli 7, 36 kHz. Kasutades võrdluskatsetes kolme erineva peegelduvusega 96%, 97% ja 98,5% ühendatud peeglite komplekti, mõõdeti Stokesi valguse vastavad joonelaiused pumbaga võrreldes 3,2 kHz, 2,43 kHz ja 1,77 kHz. valgus, realiseeritakse joonelaiuse tihendus ja kõrgeim tihendusaste ulatub 4,2-kordseks. Maksimaalse pumba võimsuse korral oli kolme peegeldusteguri Stokesi valguse väljundvõimsus 22,5 W, 16,9 W ja 13,6 W ning vastavad optilise muundamise kasutegurid olid vastavalt 37,5%, 29,1% ja 23,4%.
Uurimistulemused näitavad, et kasutades vaba ruumi Brillouini ostsillaatori paindlikke struktuuriomadusi, eeldatakse tulevikus ühesagedusliku laserväljundi realiseerimist kitsama joonelaiuse, suurema võimsuse ja rikkalikumate lainepikkustega, vähendades õõnsusesiseste komponentide kadu, optimeerides ostsillaatori disain ja pumpamisparameetrite reguleerimine ning uurimistulemused on suure koherentsusega lasertehnoloogia arendamise ja rakendamise edendamisel väga olulised.
