美国海军研究实验室的科学家们发明了一种新的方法，利用纳米颗粒制造出更有效、更安全的激光。

他们用的是所谓的“稀土离子掺杂光纤”，简单地说，就是用激光抽运一根掺有钬稀土离子的硅纤维。据光学材料和器件部门的负责人JasS.Sanghera说，他们的新工艺已经达到了85%的效率。

桑赫拉解释说：“掺杂只意味着我们将稀土离子注入纤维的核心，这就是所有反应发生的地方。这就是我们如何创造世界纪录的效率，这也是我们需要的高能、更安全的激光。”

据光学材料与器件部门的研究化学家科林·贝克（Colin Baker）说，激光加工过程依赖于一个泵浦源，通常是另一个激发稀土离子的激光，然后稀土离子发射光子，以产生高质量的光，以达到所需的波长。

贝克说：“但这一过程会受到一定的限制，它从来没有100%的效率。你输入的是泵能，而不是你想要的波长的高质量光。在你想要的特定波长下，光的质量要高得多，但是没有转化为激光的剩余能量会被浪费并转化为热量。”

贝克说，能量的损失最终限制了功率的缩放和激光的质量，这使得效率特别重要。

在纳米颗粒“掺杂剂”的帮助下，他们能够使用波长为2微米的激光器达到85%的效率，这种激光器被认为是“眼睛更安全”的波长，而不是传统的1微米波长。当然，贝克指出，当涉及到人眼时，没有激光可以说是安全的。

这种危险源于在激光操作过程中散射光可能反射到眼睛中。在1微米处工作的100千瓦激光路径上的散射光会对视网膜造成严重损害，导致失明。然而，使用一种波长超过1.4微米、眼睛更安全的激光器，散射光的危险会大大降低。