聲學鐳射器：讓聲波向鐳射一樣傳播

鐳射發生器，大多數人不只見過，還玩過——畢竟鐳射筆不是什麼高尖端裝置。

與燈光或太陽光不同，鐳射具有高度定向性，相比之下，太陽光向各個方向發散。這是一件好事，否則就無法照亮世界。

聲音和光都是波。最近，科學家對聲波“鐳射器”這一概念興趣濃厚——它發出的不是光，而是在介質中傳導固體微粒的振動——能夠製造出完美同步的聲波。

最近發表在《自然·光子學》上的一篇論文中，科學家使用光學鑷子懸浮住震盪的粒子——直徑約100奈米——構造出聲子鐳射器的核心。

聲波同步

光學鑷子（Optical Tweezer）就是用光形成的鑷子，建立在光輻射壓原理之上。利用鐳射懸浮起的奈米粒子無法保持靜止，它會像鐘擺一樣來回擺動。

由於不需要機械支撐物，也不與環境發生接觸，因此懸浮顆粒對空間裡的各種微弱的力更敏感。所以物理學家用它來測量弱電磁力和重力。

為了進一步提高靈敏度，科學家設法“冷卻”了納米粒子。他們先測量出粒子的位置隨時間的變化，然後將位置資訊反饋回控制鐳射束的計算機。

最新的聲子鐳射器包含一個前所未有的功能——正是這一設計使其產生出類似鐳射的聚束聲波：調製奈米顆粒產生同步的機械振動。

很明顯，光學鐳射非常有用：配合光纖電纜傳輸資訊、掃描條形碼或執行對GPS至關重要的原子鐘。

聲子鐳射器原本是為物理學家開發的測量儀器，但我們希望其他人能夠在通訊和感測領域為這種技術找到新的用途。

本文譯自

sciencealert

，由譯者

majer

基於創作共用協議（BY-NC）釋出。