波兰科学院 博士团队建造的激光器
Stepanenki可以用类似于调收音机的方式来收听你最喜欢的电台
只有飞秒精度
波兰科学院物理化学研究所的博士生卡西亚·科索·席尔瓦拍下了这张照片
信用:IPC PAS/Grzegorz Krzyzewski 你想捕捉细胞内的化学变化吗？或者通过在厚度仅为100纳米的层上印刷路径来彻底改变微芯片的生产？这些目标和许多其他目标现在可以通过由Dr
塞维多夫·斯特帕年科
如今，有许多激光光源
它们各有其特点和不同的应用，如观察恒星、治疗疾病和表面微加工
“我们的目标是开发新的，”波兰科学院物理化学研究所超快激光技术小组组长塞维多夫·斯特帕年科说
“我们研究产生超短光脉冲的光源
非常非常短——飞秒脉冲(小数点后有15个零的一秒的一部分)
例如，这就是细胞内化学反应发生的尺度
要想看到它们，我们必须在这么短的时间内“拍一张照片”
多亏了新的激光，我们可以做到这一点
这位科学家说:“我们还可以利用我们的资源非常精确地从各种表面移除材料，而不会破坏它们。”
“例如，我们可以用这种方法清洁蒙娜丽莎，而不会损坏油漆层
我们只能清除大约10纳米厚的灰尘和污垢
斯特帕年科是最近发表在《光波技术杂志》上的一项研究的作者之一
“但是对于这种工作，我们的激光甚至太精确了，”Dr
伯纳德·皮耶查尔，该出版物的合著者
“为此，你只需要纳秒脉冲，我
e
持续时间长一千倍的脉冲
然而，后者将不能，例如，在超薄材料中绘制精确计划深度的路径
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通过精确调整被去除层的厚度来去除喷在微芯片上的金
但是我们的激光可以做到这一点！它还可以在钢化玻璃或超薄硅板上打孔
在这种情况下，纳秒激光要么熔化硅，要么“打碎”玻璃，因为它产生的热量太多
太多的能量集中在局部非常小的区域
我们的工作坚定而温和，”博士笑着说
斯特帕年科
这种效果是如何达到的？ “我们希望我们的源满足两个条件:它对机械干扰的敏感度尽可能低，并且它是可移动的，”博士解释道
Piechal
“我们不想建造一个巨大的固定建筑
" 光纤激光器拯救了这个团队
“这种激光器基本上是一种封装在环中的光纤
激光脉冲在内部运行，没有受到机械干扰
光纤可以被触摸、移动、甚至摇动，而不会影响脉冲的稳定性
当然，如果光只是像这样绕着一个圆转，那就没用了，所以这种脉冲的一部分以有用闪光的形式被引导到环外的一个地方
斯特帕年科
这里我们来看看这种脉冲激光器的另一个重要参数:脉冲出现在输出端的频率
在传统设计中，该频率取决于脉冲传播的光纤环的长度
它的实际长度是几十米
相当多，不是吗？如果我们希望尽可能频繁地出现闪光呢？这可以通过减小脉冲穿过的环的周长来实现
只是这种行为有其局限性
“在我们的激光器中，最小的环路每60纳秒产生一次脉冲，这对我们的愿望来说仍然太慢了，”研究人员解释说
这个频率怎么加速？这就是国际残奥委会成员团队的新发明的来源:一个允许基本频率复制的系统，就像在吉他弦的基本频率上创造和声频率一样
“我们使用所谓的谐波模式锁定，”博士解释说
斯特帕年科
“我们设计的创新之处在于，我们能够以可控的方式切换重复频率，只选择一种可能的谐波，即我们需要的特定谐波
你可以说我们就像一个吉他手——在一根开放的弦上，我
e
我们的光纤环，我们从它的长度得到一个特定的频率
当我们把手指放在弦的正中间时，我们得到了所谓的二次谐波
音调增加一个八度，振动频率加倍
如果我们把手指放在弦长度的1/3上，我们得到的频率等于开弦频率的三倍
在我们的例子中，我们通过旋转旋钮来增加脉冲的频率
我们只能一步一步地做，每次得到另一个谐波，就像吉他中的谐波一步一步地变化一样，但范围相当大:我们可以将光谐波从基频以上的2倍改变到19倍，即
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达到300兆赫以上的脉冲频率
极其重要的是，获得的频率是稳定的，并且可以被精确地区分
如果我们选择一个谐波，所有其他的都将被衰减，它们的“音量”将比所选的那个低1000万倍
你可以说我们正在产生一个纯净的声音并消除所有的背景噪音
另外，频率越高，定义越好
“我们是第一个成功做到这一点的人，”研究人员自豪地说
让我们等待本发明在更多的工业应用中实现
也许这对我们来说意味着更薄更轻的笔记本电脑，或者对人体内部发生的事情有更好的了解
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