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中國科學家研制出世界上最強大的聲子雷射器

2024-10-05科學

一種新技術透過穩定和加強聲波來增強這些雷射器,從而實作更精確、更強大的輸出。 這項研發不僅改進了醫療和水下套用中的現有用途,還將潛在用途擴充套件到了材料科學和量子計算領域。利用聲波而不是光的聲子雷射技術的最新進展表明,它在醫學成像和深海探測方面的新套用前景廣闊。

由雙光束光學鑷子(綠色)懸浮的微球在主動光學機械系統(紅色)的驅動下產生非線性聲子雷射(彩色波)。 同時,註入的電訊號(以白色閃電標記表示)可以簡單而有力地提高非線性聲子雷射的品質,如彩色光譜所示。 資料來源:肖光宗、匡騰芳、何宇彤、陳新林、熊偉、韓翔、譚中琪、羅輝、景輝

增強聲子雷射技術

中國科學家在開發使用聲波而不是光的雷射器方面取得了重大飛躍。 這些"聲子雷射器"有望推動醫學成像、深海探測和其他領域的發展。

這項新技術透過一個微小的電子推桿,極大地增強了雷射產生的聲波的功率和精度。 這為未來裝置利用聲音進行更廣泛的套用鋪平了道路。

測量到的聲子功率譜(PSD)顯示亮度提高了 3 個數量級以上,線寬變窄,揭示了涵蓋可聽和超聲範圍的廣泛套用場景。 通訊作者:肖光宗、匡騰芳、何宇彤、陳新林、熊偉、韓翔、譚仲奇、羅輝、景慧

克服以往的局限性

以前,用小型物體制造的聲子雷射器聲波微弱且不精確,限制了其用途。 新方法從本質上將聲波"釘選"在更穩定、更強大的狀態,從而克服了這一難題。

這一突破為強大而精確的聲子雷射器鋪平了道路,這種雷射器適用於醫學成像和深海探測等實際套用。 聲子雷射器可以創造出更靈敏、危害更小的醫學成像技術,而深海潛水艇則可以實作更好的通訊和導航。

聲子雷射器將聲子學提升到相幹系統,頻率範圍更廣,因此可以實作更高的精度,進一步拓寬套用場景,如多形態器官和組織的病變辨識、深海動植物探測等。 通訊作者:肖光宗、匡騰芳、何宇彤、陳新林、熊偉、韓翔、譚中琪、羅輝、景慧

更廣泛的影響和未來前景

聲子雷射器還可套用於材料科學、量子計算和其他領域。這項研究標誌著聲子雷射器的開發向前邁出了重要一步,有可能開啟一系列新技術。

編譯自/SciTechDaily

DOI: 10.1186/s43593-024-00064-8