加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校（UC Santa Barbara）的研究團隊近日取得了突破性進展，他們成功研制出一款微型的、低成本且輕便的高精度激光器。這款激光器的性能可以與傳統(tǒng)的、體積龐大的激光器相媲美，為科學(xué)界帶來了新的希望。

長久以來，高精度激光器在量子系統(tǒng)、原子鐘和傳感器等先進技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用中扮演著重要角色。然而，這些激光器往往價格昂貴，體積巨大，且搭建過程復(fù)雜，使得全球許多實驗室難以承擔，限制了相關(guān)高價值實驗的開展。UC Santa Barbara 的研究團隊通過不懈努力，終于打破了這一瓶頸。

這款新型激光器的大小僅相當于一個火柴盒，卻能產(chǎn)生780納米的激光。它的核心部件是一個芯片，激光由銣原子的D2線產(chǎn)生。研究團隊首先將激光束穿過銣蒸氣，使激光吸收銣原子的穩(wěn)定頻率和其他特性，從而使激光變得穩(wěn)定，適用于涉及超冷原子和高精度實驗的應(yīng)用。

為了去除激光中不必要的頻率，降低噪聲，研究團隊制造了一種緊湊的氮化硅芯片。他們將法布里-珀羅激光二極管和諧振器集成在芯片上，這些組件協(xié)同工作，產(chǎn)生相干光，消除噪聲，并確保最終輸出的是純凈的單頻光束。這一過程通常需要使用笨重的組件在臺式激光器上完成，但UC Santa Barbara的研究團隊卻成功地將其微型化。

據(jù)研究人員介紹，他們開發(fā)的這款火柴盒大小的激光設(shè)備性能優(yōu)于典型的780納米臺式激光器。更重要的是，這款激光器不僅可以在實驗室內(nèi)使用，還可以在室外環(huán)境中發(fā)揮作用。這標志著高精度激光器的小型化和便攜化邁出了重要一步。

這款激光器是一款低線寬激光器，以產(chǎn)生純凈、穩(wěn)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，使得它在原子鐘、傳感器和量子實驗等應(yīng)用中具有不可替代的地位。與其他低線寬激光器相比，這款新型激光器的價格低廉（僅使用50美元的二極管）、功耗更低，并且設(shè)計更加實用。

UC Santa Barbara的教授Daniel Blumenthal表示，這款激光器可以應(yīng)用于多個領(lǐng)域。例如，可以將其放置在衛(wèi)星上，以一定的精度繪制地球及其周圍的重力圖。通過感知地球周圍的重力場，可以測量海平面上升、海冰變化和地震等自然現(xiàn)象。這將為科學(xué)研究提供有力的支持。

這款激光器的小型化和便攜化也為其在醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測和軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可能。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，相信這款激光器將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

研究團隊表示，他們將繼續(xù)對這款激光器進行改進和優(yōu)化，以提高其性能和穩(wěn)定性。同時，他們也在探索這款激光器在其他領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，以推動科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展。

這項研究成果已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)報告》雜志上，引起了廣泛的關(guān)注和贊譽。UC Santa Barbara的研究團隊通過他們的努力和智慧，為科學(xué)界帶來了一款革命性的高精度激光器，為未來的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新奠定了堅實的基礎(chǔ)。