聲學激光器：讓聲波向激光一樣傳播

激光發生器，大多數人不只見過，還玩過——畢竟激光筆不是什麼高尖端設備。

與燈光或太陽光不同，激光具有高度定向性，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「激光器」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蕩的粒子——直徑約100納米——構造出聲子激光器的內核。

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。利用激光懸浮起的納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里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，然後將位置信息反饋回控制激光束的計算機。

最新的聲子激光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激光的聚束聲波：調製納米顆粒產生同步的機械振動。

很明顯，光學激光非常有用：配合光纖電纜傳輸信息、掃描條形碼或運行對GPS至關重要的原子鐘。

聲子激光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信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)發布。

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