近日，來(lái)自英國(guó)愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)的研究人員展示了一種簡(jiǎn)單的新型激光系統(tǒng)，這種激光系統(tǒng)可以幫助天文學(xué)家更輕松地發(fā)現(xiàn)新的類地行星，進(jìn)一步豐富在天文學(xué)、量子系統(tǒng)和多光子顯微鏡方面的潛在應(yīng)用。

據(jù)介紹，這種激光系統(tǒng)能夠以10億次脈沖／每秒的頻次發(fā)射光束，它一般由三個(gè)部分組成：兩個(gè)鏡子和一個(gè)含有少量鈦的藍(lán)寶石晶體。其光源由一種綠色激光驅(qū)動(dòng)，與市面上的激光筆類似，通常售價(jià)在5英鎊（5．80美元）以下，可將光轉(zhuǎn)換為峰值功率為1千瓦的紅外脈沖。

赫瑞瓦特大學(xué)超快光學(xué)小組的負(fù)責(zé)人Derryck Reid教授表示，這種新型激光器將典型的超快激光器的成本、復(fù)雜性和功耗降低了約10倍，因而具有巨大的潛力，可以使天文學(xué)家探測(cè)到圍繞遙遠(yuǎn)恒星運(yùn)行的類地小行星。

以往，天文學(xué)家們通常利用望遠(yuǎn)鏡來(lái)發(fā)現(xiàn)恒星光線顏色的微小波動(dòng)，這些波動(dòng)是軌道行星的特征，證明了某顆行星的存在，并提供了它的質(zhì)量和軌道周期信息。相較一般的專用望遠(yuǎn)鏡組件而言，上述的新型激光器更小、更簡(jiǎn)單，2016年科學(xué)家們已經(jīng)將其安裝在10米長(zhǎng)的南非大望遠(yuǎn)鏡上，未來(lái)它也有望成為專用望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的核心模塊。

激光產(chǎn)生的光由數(shù)千個(gè)有規(guī)律間隔的光學(xué)頻率組成，被稱為頻率梳。正如尺子被用來(lái)精確測(cè)量距離一樣，頻率梳就像一把“波長(zhǎng)尺”，使天文學(xué)家能夠測(cè)量精確的波長(zhǎng)差異，這也正是上述激光器能夠幫助發(fā)現(xiàn)類地行星的背后原理所在。

赫瑞瓦特大學(xué)的博士生Hanna Ostapenko已經(jīng)開發(fā)這種激光器和相關(guān)激光器三年之久，她指出，這種激光器的獨(dú)特之處在于，它可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的激光二極管來(lái)進(jìn)行充電，在相同時(shí)間內(nèi)其能耗大致與一部iPhone相當(dāng)。未來(lái)他們還會(huì)使它變得更緊湊、功能更強(qiáng)大，并且使之能夠?qū)崿F(xiàn)交鑰匙作業(yè)（turn－key operation）。

另外，與以前的許多超快激光器不同，這種新型激光器包含很少的組件，并可以在通電后立即產(chǎn)生超快脈沖。研究團(tuán)隊(duì)介紹稱，更少的組件使它保持了更好的機(jī)械穩(wěn)定性，也從而使激光有了不同的用途（比如衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用）。

審核編輯 ：李倩