科學(xué)家控制光源取得突破性進(jìn)展,由臺(tái)灣地區(qū)陽明交大生醫(yī)光電研究所助理教授賈世璇所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),展示一種可以同時(shí)自由調(diào)整脈沖光波長,以及頻寬的雷射光源裝置,對研究光與物質(zhì)的交互作用及應(yīng)用有很大的助益。
圖片來源:陽明交大
光學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有多種優(yōu)勢,從高效性到精確性,從非侵入性到多功能性,而如何能精準(zhǔn)操控光源產(chǎn)生,將有助于為科學(xué)研究和工程應(yīng)用帶來更多可能,其中對于光源波長及所涵蓋頻率范圍的控制更為關(guān)鍵。然而,光源的波長與所涵蓋頻率范圍受限于發(fā)光材料,通常波長位置與照明頻寬無法自由調(diào)整,因此限制后續(xù)應(yīng)用的效果及可能性。
賈世璇展示約2.5立方公分大小的裝置,經(jīng)由控制光纖中非線性光學(xué)效應(yīng)(自相位調(diào)制),達(dá)成可以連續(xù)分別調(diào)控光譜峰值與頻寬的技術(shù),成為世界上第一個(gè)可以任意、獨(dú)立、連續(xù)調(diào)整光譜峰值與頻寬的方法,并可廣泛應(yīng)用在其他脈沖雷射系統(tǒng),透過這項(xiàng)技術(shù),科學(xué)家可以自由調(diào)整短脈沖光源的中心頻寬與頻率,脈沖寬度甚至可達(dá)14飛秒(10~15 秒)。
賈世璇表示,超短脈沖雷射光源被廣泛應(yīng)用在精準(zhǔn)切割、雷射手術(shù)、生醫(yī)影像及材料科學(xué)等領(lǐng)域,光脈沖越短,峰值功率就越大,這有助于更準(zhǔn)確地控制應(yīng)用所需的非線性效應(yīng),因此對光源的精確控制和開發(fā)對研究和實(shí)務(wù)領(lǐng)域都具有重要意義。
賈世璇強(qiáng)調(diào),根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),產(chǎn)生短脈沖雷射光源通常需要占用大量空間和成本。如果臺(tái)灣地區(qū)能夠自主開發(fā)相關(guān)技術(shù),將對相關(guān)產(chǎn)業(yè)研發(fā)帶來顯著的好處,而這項(xiàng)研究成果將對非線性光譜分析和顯微鏡技術(shù)產(chǎn)生積極影響,研究團(tuán)隊(duì)相信這一突破將幫助科學(xué)家更有利地研究物質(zhì)的性質(zhì),并在光源的實(shí)際應(yīng)用中獲得更多進(jìn)展。(來源:科技新報(bào))
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