這種驚人的超快激光器非常小，可以放在指尖上

為了在最小的尺度上精確測量宇宙，您需要一臺(tái)功率和精度完美結(jié)合的激光器。大多數(shù)能夠完成這項(xiàng)任務(wù)的都是笨重、昂貴且需要消耗電力的。

加州理工學(xué)院（Caltech）科學(xué)家的一項(xiàng)創(chuàng)新可能會(huì)改變這種狀況，提供一種能夠產(chǎn)生可以安裝在指尖上的超短脈沖的激光器。

這些激光器有可能用于從醫(yī)學(xué)成像到原子鐘，再到在沒有GPS的幫助.在任何需要超高速激光脈沖的情況下，這些非常緊湊的儀器都可以提供幫助。

小巧的尺寸絕不是噱頭：將這項(xiàng)技術(shù)放入更緊湊的形式中，使其具有豐富的新用途，因?yàn)樗兊梅浅１銛y，并且可以安裝在其他適合口袋和包中的小工具中。

“我們的目標(biāo)是通過將基于實(shí)驗(yàn)室的大型系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢源笠?guī)模生產(chǎn)和現(xiàn)場部署的芯片大小的系統(tǒng)，徹底改變超快光子學(xué)領(lǐng)域。”說物理學(xué)家郭秋實(shí)，來自加州理工學(xué)院和紐約市立大學(xué)。

“我們不僅想讓事情變得更小，而且還想確保這些超快芯片大小的激光器提供令人滿意的性能。

這些類型的激光器被稱為鎖模激光器或MLL，它產(chǎn)生極快的激光脈沖（因?yàn)椴煌募す忸l率和相位被“鎖定”在一起）——我們說的是飛秒或千分之一秒。

更快的激光脈沖意味著可以在更小的尺度上進(jìn)行觀察，并且可以對(duì)移動(dòng)速度更快的物體進(jìn)行觀察，例如分子中的原子.然而，目前最好和最強(qiáng)大的 MLL 都是桌子大小的，需要大量能量才能運(yùn)行。

為了在如此小的芯片上創(chuàng)建MLL，該團(tuán)隊(duì)使用了一種稱為薄膜鈮酸鋰（TFLN）的材料，該材料可以使用外部射頻電信號(hào)以精確的方式控制激光脈沖。該材料與一種特殊類型的激光友好型材料相結(jié)合半導(dǎo)體生產(chǎn)超小型激光器。

結(jié)果令人印象深刻，能夠在近紅外線下提供 4.3 皮秒（即萬億分之一秒）長的脈沖，峰值功率約為半瓦。

更重要的是，成品激光器在用途方面令人印象深刻可以調(diào)諧，以及以一種表明它可以集成到便攜式手持設(shè)備中的方式進(jìn)行操作。下一階段是弄清楚如何使這成為可能。

激光既可以用作測量儀器，也可以用作測量方式影響周圍環(huán)境– 新的小型化工藝背后的研究人員看到了他們創(chuàng)造的光明未來。

“這一成就為最終使用手機(jī)診斷眼部疾病或分析食物和環(huán)境等問題鋪平了道路大腸桿菌和危險(xiǎn)病毒,"說郭.

“它還可以實(shí)現(xiàn)未來芯片級(jí)原子鐘，當(dāng)GPS受損或不可用時(shí)，它允許導(dǎo)航。

該研究已發(fā)表在科學(xué).

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