科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種實現(xiàn)所謂“超連續(xù)譜產(chǎn)生”的新過程后，已經(jīng)從一臺激光上產(chǎn)生了多種顏色。超連續(xù)譜的產(chǎn)生，是指一種顏色的強激光在一種材料(如玻璃)中傳播，并擴展成一種顏色的光譜。

這種效果讓科學(xué)家可以產(chǎn)生針對生物成像、光學(xué)通信和材料基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域的特定應(yīng)用而量身定做顏色的光。到目前為止，有兩種方法可以創(chuàng)建超連續(xù)譜：

一種特殊的光纖，大約是人類頭發(fā)寬度的10%，可以用來將光集中到非常高的強度，超過幾米的長度。第二種是來自放大激光器更強大的光（2019年諾貝爾獎獲得者斯特里克蘭和穆魯發(fā)明的那種）也可以緊密聚焦到普通玻璃上。這些傳統(tǒng)方法都有缺點，要么與使用極高能量激光器的尺寸、復(fù)雜性和成本有關(guān)，要么與迫使光進入直徑僅為千分之二毫米的光纖所需精確而脆弱的對準(zhǔn)有關(guān)。

光子學(xué)專家已經(jīng)展示了一種結(jié)合了這兩個領(lǐng)域最好的新方法：只使用中等能量的激光，從大量材料中獲得彩色的超連續(xù)譜，這一突破已經(jīng)發(fā)表在《光學(xué)》期刊上。來自光子學(xué)和量子科學(xué)研究所的Derryck Reid教授說：我們已經(jīng)證明，將一個簡單的激光器與一種特殊的非線性晶體相結(jié)合可以直接產(chǎn)生超連續(xù)譜。不再需要大功率激光器，也不需要微妙的光耦合到微小光纖中，這里有一種全新的機制在起作用：

研究特別設(shè)計的磷化鎵晶體產(chǎn)生了級聯(lián)效應(yīng)。研究用紅外線激光器發(fā)出的光照射晶體，其中一些轉(zhuǎn)換成可見的綠光。這反過來會在稍微長一點的波長上產(chǎn)生更多綠光，先變成黃色，然后變成橙色，然后一直變成紅色。光線的較弱邊緣可以在越來越長的波長上產(chǎn)生綠色，這在以前從未被發(fā)現(xiàn)。還需要進一步研究來確定這種效應(yīng)是否是他們使用的特殊磷化鎵晶體所特有，以及它是否可以進一步放大。

這真的很有希望，可以通過優(yōu)化晶體的性質(zhì)來使光的光譜更寬、更強?？梢姵B續(xù)光譜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)成像和光譜學(xué)領(lǐng)域，但受到特殊光纖特性的限制，新技術(shù)可以為這些現(xiàn)有光源提供一種方便和小型的替代方案。

博科園｜研究/來自：?赫瑞瓦特大學(xué)

參考期刊《光學(xué)》

DOI: 10.1364/OPTICA.385200

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