加利福尼亞大學圣巴巴拉分校（UC Santa Barbara）的研究團隊近日取得了突破性進展，他們成功研制出一款微型的、低成本且輕便的高精度激光器。這款激光器的性能可以與傳統的、體積龐大的激光器相媲美，為科學界帶來了新的希望。

長久以來，高精度激光器在量子系統、原子鐘和傳感器等先進技術的開發和應用中扮演著重要角色。然而，這些激光器往往價格昂貴，體積巨大，且搭建過程復雜，使得全球許多實驗室難以承擔，限制了相關高價值實驗的開展。UC Santa Barbara 的研究團隊通過不懈努力，終于打破了這一瓶頸。

這款新型激光器的大小僅相當于一個火柴盒，卻能產生780納米的激光。它的核心部件是一個芯片，激光由銣原子的D2線產生。研究團隊首先將激光束穿過銣蒸氣，使激光吸收銣原子的穩定頻率和其他特性，從而使激光變得穩定，適用于涉及超冷原子和高精度實驗的應用。

為了去除激光中不必要的頻率，降低噪聲，研究團隊制造了一種緊湊的氮化硅芯片。他們將法布里-珀羅激光二極管和諧振器集成在芯片上，這些組件協同工作，產生相干光，消除噪聲，并確保最終輸出的是純凈的單頻光束。這一過程通常需要使用笨重的組件在臺式激光器上完成，但UC Santa Barbara的研究團隊卻成功地將其微型化。

據研究人員介紹，他們開發的這款火柴盒大小的激光設備性能優于典型的780納米臺式激光器。更重要的是，這款激光器不僅可以在實驗室內使用，還可以在室外環境中發揮作用。這標志著高精度激光器的小型化和便攜化邁出了重要一步。

這款激光器是一款低線寬激光器，以產生純凈、穩定、精確且集中在單一頻率的光而聞名。在其他頻率上的擴散極小，使得它在原子鐘、傳感器和量子實驗等應用中具有不可替代的地位。與其他低線寬激光器相比，這款新型激光器的價格低廉（僅使用50美元的二極管）、功耗更低，并且設計更加實用。

UC Santa Barbara的教授Daniel Blumenthal表示，這款激光器可以應用于多個領域。例如，可以將其放置在衛星上，以一定的精度繪制地球及其周圍的重力圖。通過感知地球周圍的重力場，可以測量海平面上升、海冰變化和地震等自然現象。這將為科學研究提供有力的支持。

這款激光器的小型化和便攜化也為其在醫療、環境監測和軍事等領域的應用提供了可能。隨著技術的不斷發展，相信這款激光器將在更多領域發揮重要作用。

研究團隊表示，他們將繼續對這款激光器進行改進和優化，以提高其性能和穩定性。同時，他們也在探索這款激光器在其他領域的應用潛力，以推動科學技術的進步和發展。

這項研究成果已經發表在《科學報告》雜志上，引起了廣泛的關注和贊譽。UC Santa Barbara的研究團隊通過他們的努力和智慧，為科學界帶來了一款革命性的高精度激光器，為未來的科學研究和技術創新奠定了堅實的基礎。