安东尼·朗格博士在悉尼大学物理学院的实验室里说
科学家们已经开发出一种新型激光器，这种激光器可以在极短的时间内传输大量的能量，有可能应用于眼科和心脏外科手术或精细材料工程。
悉尼大学光子学和光学科学研究所主任Martijn de Sterke教授说:“这种激光的特性是当它的脉冲持续时间减少到1万亿分之一秒以下时，它的能量可以穿透屋顶。
“这使得它们成为处理需要短而强脉冲的材料的理想候选者。”一种应用可能是角膜手术，它依赖于从眼睛中轻轻移除物质。这需要强而短的光脉冲，不会加热和损坏表面。”
这项研究发表在今天的《自然光子学》上。
科学家们通过回归在电信、计量和光谱学中常见的简单激光技术，取得了这一显著成果。这种激光器使用一种被称为孤子波的效应，这种光波可以在很长一段距离内保持其形状。
孤独在19世纪初首次被发现，不是在光线中，而是在英国工业运河的水波中。
“光中孤子波保持其形状的事实意味着它们在广泛的应用中非常出色，包括通信和光谱分析，”来自物理学院的主要作者Antoine Runge博士说。
“然而，虽然激光产生这些孤子很容易制造，但它们的冲击力并不大。制造过程中使用的高能光脉冲需要一种完全不同且昂贵的物理系统。”
研究报告的合著者、美国诺基亚贝尔实验室硅光子学负责人安德里亚·布兰科-雷东多博士说:“孤子激光器是实现这种短脉冲的最简单、最经济和最可靠的方法。然而，到目前为止，传统的孤子激光器还不能提供足够的能量。
“我们的研究结果有可能使孤子激光器用于生物医学应用，”曾在悉尼大学纳米研究所工作的布兰科-雷东多博士说。
这项研究建立在悉尼大学光子学和光学科学研究所团队的早期工作基础上，该研究团队于2016年发表了对纯四次孤子的发现。
激光物理学中的一条新定律
在正常的孤子激光器中，光的能量与脉冲持续时间成反比，用方程E = 1/如果你把光的脉冲时间减半，你会得到两倍的能量。
使用四次孤子时，光的能量与脉冲持续时间的三次幂成反比，即E = 1/ y3。这意味着，如果你的脉冲时间减半，它在这段时间内释放的能量将乘以8倍。
“这是我们研究中最重要的激光物理学新定律的演示，”朗格博士说。“我们已经证明了E = 1/ cp 3，我们希望这将改变未来激光的应用方式。”
建立这一原理证明将使研究小组能够制造出更强大的孤子激光器。
布兰科-雷东多博士说:“在这项研究中，我们产生的脉冲短至万亿分之一秒，但我们计划将其缩短到更短。”
朗格博士说:“我们的下一个目标是产生飞秒持续时间的脉冲，也就是千万亿分之一秒。”“这将意味着拥有数百千瓦峰值功率的超短激光脉冲。”
德斯特克教授说:“我们希望这种类型的激光可以开辟一种新的方式，当我们需要高峰能量，但又不损坏基材的时候使用激光。”