中国科学家研制出世界上最强大的声子激光器

0 cnBeta.COM 2024-10-05 06:06:28

摘要：

一种新技术通过稳定和加强声波来增强这些激光器，从而实现更精确、更强大的输出。这项研发不仅改进了医疗和水下应用中的现有用途，还将潜在用途扩展到了材料科学和量子计算领域。利用声波而不是光的声子激光技术的最新进展表明，它在医学成像和深海探测方面的新应用前景广阔。

由双光束光学镊子（绿色）悬浮的微球在主动光学机械系统（红色）的驱动下产生非线性声子激光（彩色波）。同时，注入的电信号（以白色闪电标记表示）可以简单而有力地提高非线性声子激光的质量，如彩色光谱所示。资料来源：肖光宗、匡腾芳、何宇彤、陈新林、熊伟、韩翔、谭中琪、罗辉、景辉

增强声子激光技术

中国科学家在开发使用声波而不是光的激光器方面取得了重大飞跃。这些"声子激光器"有望推动医学成像、深海探测和其他领域的发展。

这项新技术通过一个微小的电子推杆，极大地增强了激光产生的声波的功率和精度。这为未来设备利用声音进行更广泛的应用铺平了道路。

测量到的声子功率谱（PSD）显示亮度提高了 3 个数量级以上，线宽变窄，揭示了涵盖可听和超声范围的广泛应用场景。通讯作者：肖光宗、匡腾芳、何宇彤、陈新林、熊伟、韩翔、谭仲奇、罗辉、景慧

克服以往的局限性

以前，用小型物体制造的声子激光器声波微弱且不精确，限制了其用途。新方法从本质上将声波"锁定"在更稳定、更强大的状态，从而克服了这一难题。

这一突破为强大而精确的声子激光器铺平了道路，这种激光器适用于医学成像和深海探测等实际应用。声子激光器可以创造出更灵敏、危害更小的医学成像技术，而深海潜水器则可以实现更好的通信和导航。

声子激光器将声子学提升到相干系统，频率范围更广，因此可以实现更高的精度，进一步拓宽应用场景，如多形态器官和组织的病变识别、深海动植物探测等。通讯作者：肖光宗、匡腾芳、何宇彤、陈新林、熊伟、韩翔、谭中琪、罗辉、景慧

更广泛的影响和未来前景

声子激光器还可应用于材料科学、量子计算和其他领域。这项研究标志着声子激光器的开发向前迈出了重要一步，有可能开启一系列新技术。

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