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12 月 23 日消息，加利福尼亞大學圣巴巴拉分校（UC Santa Barbara）的研究團隊近日成功研發出一款微型、低成本、輕量化的高精度激光器，其性能可與傳統的大型激光器相媲美。

據IT之家了解，長期以來，開發和使用先進的量子系統、原子鐘和傳感器需要昂貴的高精度激光器，這些設備通常體積龐大，搭建復雜，使得全球許多實驗室難以負擔，從而限制了相關高價值實驗的開展。而 UC Santa Barbara 的這項新成果，有望改變這一現狀。

“這些小型化的激光器將為實際的量子系統提供可擴展的激光解決方案，并為便攜式、可現場部署以及基于太空的量子傳感器提供激光光源，”該研究的主要負責人、UC Santa Barbara Blumenthal 實驗室的博士研究生 Andrei Isichenko 表示。

研究人員開發出了一款火柴盒大小的 780 納米激光設備，帶有一個芯片，激光由銣原子 D2 線產生。

研究團隊首先將一束激光束穿過銣蒸氣，使激光吸收銣原子的穩定頻率和其他特性。這種相互作用使激光變得穩定，適用于涉及超冷原子和高精度實驗的應用。

下一步是去除激光中不必要的頻率，以降低噪聲。通常，臺式激光器使用笨重的組件來消除噪聲，并產生只有單一頻率的深紅色光束。而在這項研究中，研究人員制造了一種緊湊的氮化硅芯片，將法布里-珀羅激光二極管和諧振器集成在芯片上。這些組件協同工作，產生相干光，消除噪聲，并確保最終輸出是純凈的單頻光束。

研究人員聲稱，他們開發的火柴盒大小的激光設備性能優于典型的 780 納米臺式激光器，并且科學家可以在實驗室內外使用該激光器。

這是一種低線寬激光器，此類激光器以產生純凈、穩定、精確且集中在單一頻率的光而聞名，在其他頻率上的擴散極小。低線寬激光器是原子鐘、傳感器和量子實驗等應用必不可少的。

這款新型激光設備與其他低線寬激光器的區別在于，其價格低廉（使用 50 美元的二極管）、功耗更低，并且設計更加實用。“你可以將這些設備放在衛星上，以一定的精度繪制地球及其周圍的重力圖。你可以通過感知地球周圍的重力場來測量海平面上升、海冰變化和地震，”該研究的資深作者、UC Santa Barbara 教授 Daniel Blumenthal 表示。

這項研究已發表在《科學報告》雜志上。