劳伦斯利弗莫尔国家实验室团队利用直接墨水书写技术打印陶瓷波导激光器

利弗莫尔的一个团队通过在未掺杂的石榴石基质中挤出掺镱的钇铝石榴石细丝，然后进行干燥、烧结和热等静压，最终制成透明陶瓷，从而 3D 打印出全陶瓷波导。

用于高功率国防系统的光纤激光器通常采用石英波导。晶体陶瓷可以承受更高的功率，散热性能更好，并且能够抑制不稳定性，但早期的制造方法繁琐，而且常常生产出长度较短或质量较差的波导。

图片来源：LLNL

劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）科学家兼作家罗斯·奥斯本描述了这种印刷结构的功率前景。奥斯本表示：“随着技术的进一步发展，这种晶体结构有望在保持紧凑尺寸的同时，实现比玻璃纤维高出十倍以上的输出功率。”

该团队在单个陶瓷块中打印了三个波导，并展示了高效的激光性能。将纤芯和包层一体成型提高了制造良率并减少了界面缺陷。研究中的通道波导激光器已在马里兰州的美国陆军研发司令部（DEVCOM）研究实验室进行了测试。作者计划将输出功率从数百毫瓦提升至千瓦级。

该研究成果发表在《光学快报》上。陆军资助了激光测试，实验室定向研究与发展项目资助了打印方法的研究。

来源：llnl.gov