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，您需要一臺功率和精度完美結合的激光器。大多數能夠完成這項任務的都是笨重、昂貴且需要消耗電力的。

加州理工學院（Caltech）科學家的一項創新可能會改變這種狀況，提供一種能夠產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學成像到原子鐘，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：將這項技術放入更緊湊的形式中，使其具有豐富的新用途，因為它變得非常便攜，并且可以安裝在其他適合口袋和包中的小工具中。

“我們的目標是通過將基于實驗室的大型系統轉變為可以大規模生產和現場部署的芯片大小的系統，徹底改變超快光子學領域。”說物理學家郭秋實，來自加州理工學院和紐約市立大學。

“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，它產生極快的激光脈沖（因為不同的激光頻率和相位被“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行觀察，并且可以對移動速度更快的物體進行觀察，例如分子中的原子.然而，目前最好和最強大的 MLL 都是桌子大小的，需要大量能量才能運行。

為了在如此小的芯片上創建MLL，該團隊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合半導體生產超小型激光器。

結果令人印象深刻，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諧，以及以一種表明它可以集成到便攜式手持設備中的方式進行操作。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境– 新的小型化工藝背后的研究人員看到了他們創造的光明未來。

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

“它還可以實現未來芯片級原子鐘，當GPS受損或不可用時，它允許導航。

該研究已發表在科學.

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