Selon la dernière recherche publiée dans APL Photonics, l'équipe dirigée par le professeur Liang Xu de l'Institut des sciences physiques de Hefei de l'Académie chinoise des sciences a réussi à développer un laser excimère ultra-compact, dont le volume n'est qu'à peu près celui d'une bouilloire thermos. Les lasers excimères, en tant que sources lumineuses clés pour la lumière ultraviolette profonde, ont une large application dans la recherche scientifique, le traitement industriel et la surveillance environnementale. Cependant, les lasers excimères traditionnels dépendent de pompes à gaz mécaniques pour la circulation du milieu, présentant des problèmes de volume important, de bruit et de vibrations significatifs, limitant leur application dans des scénarios tels que le terrain, l'exploration océanique et les plateformes aéroportées.
Pour résoudre ces problèmes, l'équipe de recherche a innovamment adopté une pompe électrohydrodynamique (EHD) à décharge corona multi-aiguilles pour remplacer la pompe mécanique traditionnelle. Cette transformation élimine non seulement le besoin de pièces mobiles, mais réduit également avec succès le volume du système à Ø130 mm × 300 mm. Grâce à une technologie autonome de vélocimétrie par point schlieren non intrusive, l'équipe a mesuré une vitesse d'écoulement de gaz de 1,27 m/s dans la cavité laser. Le système fonctionne de manière stable à une fréquence de 100 Hz, avec un taux de rafraîchissement de gaz atteignant 6,35, une énergie par impulsion supérieure à 2 mJ, et une excellente stabilité d'énergie, avec un écart-type relatif aussi bas que 1 %. L'étude révèle également un comportement de saut explosif de l'énergie des impulsions laser sous certaines conditions ; une analyse approfondie des réactions photochimiques du réseau d'excimères XeCl a découvert que ce phénomène est étroitement lié à une explosion de flux de photons drivé par seuil.
De plus, l'équipe de recherche a développé un modèle d'apprentissage automatique interprétable, capable de prédire précisément la conversion d'énergie sous divers paramètres opérationnels, fournissant un soutien puissant pour l'optimisation et le contrôle des applications pratiques des systèmes lasers excimères ultra-compacts.
