美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種新型真空紫外(VUV)激光器，其將輸入能量轉(zhuǎn)換為VUV激光輸出能量的轉(zhuǎn)換效率，比現(xiàn)有同類(lèi)技術(shù)高出100到1000倍。這種激光器未來(lái)或能幫助科學(xué)家觀察目前最強(qiáng)顯微鏡也無(wú)法捕捉的現(xiàn)象，例如實(shí)時(shí)跟蹤燃料分子燃燒過(guò)程、檢測(cè)納米電子器件中的微小缺陷等。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，團(tuán)隊(duì)將在即將舉辦的美國(guó)物理學(xué)會(huì)全球物理峰會(huì)上介紹初步研究成果。

真空紫外光的波長(zhǎng)約100至200納米，比人類(lèi)頭發(fā)絲直徑小數(shù)十倍。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直希望制造出波長(zhǎng)更短、分辨率更高的激光，但在VUV區(qū)域發(fā)射高亮光束一直難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閹缀跛形镔|(zhì)都會(huì)吸收這種光。

為此，團(tuán)隊(duì)采用紅光和藍(lán)光激光，通過(guò)“反 共振空心光纖”讓光束與氙氣原子碰撞，將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)化為真空紫外光。該光纖類(lèi)似光纖電纜，但由一個(gè)中空管道和七個(gè)小管組成。

研究團(tuán)隊(duì)表示，波長(zhǎng)越短，顯微鏡分辨率越高，可觀測(cè)化學(xué)反應(yīng)中的具體分子，例如觀察航天器重返大氣層時(shí)外層瓷磚燒蝕情況。

新型激光器不僅小巧，可放在辦公桌上，還具備高功率、寬調(diào)諧范圍和高相干性，為納米電子器件優(yōu)化、微小缺陷檢測(cè)等提供新工具。這種激光器還有望推動(dòng)超精密核鐘的實(shí)用化，這類(lèi)核鐘依賴(lài)釷原子核能級(jí)躍遷，理論上可實(shí)現(xiàn)前所未有的高精度計(jì)時(shí)。

審核編輯 黃宇