单原子激光器

跃 ，释 放 出一 个 光子 。 由两 面镜 子组 成 的
高精度 光学 腔 ，能捕 捉 并 聚 集该 光 子 ，离
子循环 的每个 周期 都 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 一个 光 子被 添加 到 腔洞 系统 中 ，使光 线得 以增强 。
在传 统 型激 光 器 中 ，光学 性 质 活 跃 的
物 质 被 放 置 在 两 面 镜 子 之 间 的 一 个 空 腔
内 ，然 后 用 电流 或 另 一 束 激 光 将 其 激 发 。
光 学性 质活 跃 的物 质所 发 射 出的光 子 被反
单 原子激 光器 可促 进 人 们 了解单 个 原
子与单个 光子 之 间 的相 互作 用 ，由单 原 子 激光器 产生 的非 经典 光将 实现 对 光子 流量 的精细 控制 ，在光 子信 息 工 程 中具 有 很 大 的应 用 前 景 。 自 １５ ９８年 研 制 成 功 以 来 ，
激光就 被冠 以 “ 快 的刀 、最 准 的尺 ” 之 最
射 再 次 穿 过 物 质 ，会 激 发 更 多 光 子 的发 射 ，最终 产 生激 光 。系 统 中单 个 电子 或光 子 的 量 子 涨 落 对 整 个 激 光 器 几 乎 没 有 影
响。
单个 原 子激 光器 ，其激 光 出 自于单 个
出的波 长 。通 常来 说 ，传 统 激 光器 的光 波
可 引发光 学谐 振 器 的振 动 ，如 同声 波 对 于
吉他 共 鸣箱所 起 的作 用 一般 。在 此 种 情 况
下 ，光 波可在 两面镜 子 之 间来 回 “ 穿梭 ” ，
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ｌ ・ ５
微 激 光器 ，其 打破 了 目前激 光 器 的 可 能长
度 范 围 ，是 迄 今 为 止 最 小 的 电 泵 激 光 器 ，
这是 此类 激光 器首 次 小 于其 自身 散 发
有望掀起芯片领域的技术革命 。 瑞士联邦理工大学量子光电学专家克
里斯 多夫 ・ 瓦尔 特博 士 及 ４位 同事 经过 一 年半 的艰 苦研 究 ，创 造 了激光 技 术 的新 纪
原 子 。首先对 于激 光 系统 性 能 而 言 ，其工
名 。但 现今 的这项 技术 正 在 将 此概 念 延 伸
到一个 全新 的领域 。
作 阈值条 件具 有 非 常重 要 的意 义 。因斯 布
鲁 克大学 的科 学 家瑞 纳 ・ 拉特 与 皮特 ・ 布
该项 成果 发表 于最 新一 期 《自然 ・ 物
理学》 杂志上 。
最 小 电 泵 激 光 器
据 《 日科学 》 网站 近 日报 道 ，瑞 士 每 联 邦 理工 大学 的物理 学 家 开发 出一种 新 型
录 。其 开 发 的 电泵 激 光 器 ，长 度 仅 为 ３ ０ 微米 ，宽 度 为 ８微 米 ，而 波 长 为 ２ ０微 ０
米 ，是迄 今为 止世界 上最 小 的微 激 光器 。
高度完 美化 的最 小 可 能 ：单 个 原 子 可在 光 学腔 中单模交 互 。被 “ 囚禁 ” 在离 子 阱 中
原 子激 光 ，不 但 具 有传 统 激 光 器 的属 性 ， 还 展示 了单 个原 子 相互 作 用 的量 子 力 学性
质。
的单一 钙离 子 ，因接 受外 部激 光 刺激 而 活
光 学精 密 机 械
２ ０年 第 ２期 ０１
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单 原 子 激 光 器
单 原子 激 光器 并 非 首 次 问世 ，但 据 美
施密特 领导 的研 究 小 组 ，展示 了激 光 阈值
国 《 日科 学》 网站 报 道 ，奥地 利 因斯 布 每
鲁 克大 学研 究小 组 最新 实现 的更 高 能 量单