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导  读：

工程师和应用物理学家为一种新的“即插即用”激光发展奠定了基础——拉曼注入激光器，同时给整个激光技术带来了几项关键的创新。这种激光辐射仪结合了非线性光学设备和半导体注入激光器的优点。它不仅设计紧凑，而且有朝一日可以广泛应用于成像和探测领域。

2月24日，哈佛大学工程与应用物理系的Mariano Troccoli、Erturrulubukcu和federicocapasso、德克萨斯A&M大学的alexeybelyanin、美国朗讯贝尔实验室的deborahl.sivco和alfredy.cho在《自然》杂志上联合发表了该设备概念模型的演示文件。这项研究部分由德克萨斯A&M大学电信和信息学特别研究小组资助。

传统的拉曼激光器依赖于一种称为拉曼效应的基本物理现象，即当单色光(如激光)通过介质时，其频率会发生变化。密集而强的激光发出的光被称为“泵浦光源”，它会使某些介质的分子偏离它们原来的位置，使某些光子失去能量。结果，第二激光束将从介质产生，并且其频率不同于第一激光束的频率。

“我们已经使用拉曼激光很长时间了，”troccoli说。“一般来说，这种激光器需要一个巨大而强大的外部泵浦光源来补偿光通过某种物质时的衰减或减弱。在我们的研究中，泵和光线穿过的材料放在同一台设备中。”

这个研究小组将能源和拉曼物质结合起来，实际上创造了一种激光，他们的研究给整个激光技术带来了几项关键的新发明。注入激光器是第一个由电流驱动的拉曼激光器。事实上，它可以通过打开电源直接使用。电流在物质内部产生内部激光(泵浦光源)，反过来产生拉曼激光辐射。由于泵浦光源自发发射，该仪器的效率略高，30%的激光泵浦功率可以转换成拉曼激光。

“这种‘俄罗斯娃娃’风格的叠层设计带来了物理学上的一个重要的新发现，”belyanin说，她也为撰写关于新设备的文章提供了理论支持，从2001年起，她和capasso的研究团队开始将这一理论付诸实践。“现在，泵浦光源辐射的频率可以调整到与介质内部的强电子共振相同。这将拉曼激光的增益放大了五个数量级，类似于传统的拉曼激光发射器件，由于其强吸收性，必须避免共振现象。

除了更高的性能外，该设备体积小，但配备了大功率冲床。