據(jù)雜志《科學》新發(fā)表的一篇封面報道，美國紐約市立大學的研究員們推出了在納米光子芯片上制造高性能超高速激光的新方法。這種小型化的模式鎖定激光可以以飛秒（十億分之一秒）的間隔發(fā)射一系列的超短期相關(guān)光脈沖。

超高速模度鎖定激光可以揭開自然界最快時間尺度的秘密，如化學反應(yīng)過程中分子鍵的形成或破壞，以及光在湍流中的傳播。模式鎖定激光器的高速度、最大脈沖強度和寬光譜還允許使用大量光子技術(shù)，包括光學原子鐘、生物圖像、光計算和數(shù)據(jù)處理計算機。

然而，目前最先進的鎖模激光器仍然是一個非常昂貴、功率很大的桌面系統(tǒng)，只能在實驗室中使用。其目標是將其轉(zhuǎn)換成可以大量生產(chǎn)和現(xiàn)場配置的芯片大小的系統(tǒng)。

這次研究小組利用一種薄膜鈮酸鋰（TFLN）新興材料平臺，在此基礎(chǔ)上加上外部無線頻率電信號，就可以有效地整形激光脈沖并準確地控制。該團隊結(jié)合了ii-v系列半導體的高激光增益（high laser gain）和tfln納米級光子波管的高脈沖形狀能力，開發(fā)出了能發(fā)出0.5w高峰值輸出的激光。

除了指尖大小外，新推出的mode鎖激光還有許多傳統(tǒng)激光無法達到的特性，如只要調(diào)整泵電流就能準確調(diào)整200兆赫寬范圍內(nèi)反復輸出脈沖的頻率。該團隊希望激光器具有強大的重組可能性，具有精確感應(yīng)的穩(wěn)定芯片水平的梳狀源。

這一成果具有實用性，可以利用手機診斷問候疾病，分析食物和環(huán)境中的大腸菌和危險病毒，在gps受損或無法使用時引導導航。