波长转换技术！“离子液体”改变激光颜色

激光作为光源可以产生各种波长的光束，根据波长的不同可以应用于不同的场景。

比如：

激光扫描

激光切割

激光肿瘤治疗

可控核聚变

等各行各业……

但并非每种颜色的光都具有适合特定工作场景的属性，因此，美国能源部(DOE)布鲁克海文国家实验室的研究人员成功设计了一种高效便捷且可高度定制的波长转换技术。

图:充满特定离子液体的管(右)发射绿色激光，通过操作产生橙色激光。

这种新技术依赖于激光与一种称为“离子液体”的材料的化学键中振动能的相互作用，这种离子液体在室温下能够像流体一样流动，将激光照射到充满离子液体的管中，就可以在降低激光能量、改变颜色的同时保留激光束的其他重要特性。

该技术最初的想法来源于布鲁克海文实验室加速器测试设施（ATF）的一个项目，旨在提高独特的高功率二氧化碳激光器的能力。

离子液体具有光学透明的性质，可以轻易避免背景光的吸收。很多介质存在强散射效应，光束在介质内传播一定距离后，其方向将完全随机，这几乎扼杀了直接光学成像的可能性。具有“光学透明”性质的介质使得光子能够在介质内部按照预先设定的路径进行传播。

如何光学透明化？对散射光场进行光场调控，即波前整形法：通过给光场调控器件设定调控信号，对入射光场的波前信息进行高自由度调控，改变入射光场的波前，从而精确地规划光子在散射介质中的传播路径，继而赋予介质“光学透明化”的属性。

离子液体自身具有光学透明的性质，可以轻易避免背景光的吸收，其较高的粘度避免了声波的激光散射，从而与水等低粘度液体中的变色效应竞争并减弱了变色效应。

目前有很多较为复杂的拉曼转移的方法，但是我们只需要正确选择离子液体，从一端射入激光就可以得到想要的颜色。总体来说，离子液体的可定制性使其可以作为一个平台，为许多工业和技术项目提供高效便捷的激光波长转换。

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激光保护镜

激光滤光片

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