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新研究表明,激光光谱线宽是经典物理学现象

萨里大学一项突破性的新研究可能会改变科学家理解和描述激光的方式,在经典物理学和量子物理学之间建立一种新的关系。

在《量子电子学进展》杂志发表的一项综合研究中,萨里大学的一名研究人员与德国卡尔斯鲁厄理工学院和弗劳恩霍夫国际组织的一名同事合作,对60年来围绕着激光原理和激光光谱线宽——控制和测量光波长的基础——的正统理论提出了质疑。

在这项新的研究中,研究人员发现激光的一个基本原理,即光的放大补偿激光的损失,只是一个近似。该团队量化一个微小的多余损耗,同时解释道,它不被放大的光所平衡,而是被激光内部的正常发光所平衡,为激光光谱线宽提供了答案。

其中一个损耗机制——激光的光外耦,所产生的激光束已应用于汽车制造、通讯、激光手术和GPD等多个领域。

萨里大学的光子学教授Markus Pollnau说:“自从激光在1960年被发明以来,在世界各地的教科书和大学教学中,激光的光谱线宽一直在激光描述中不被人重视,因为它的量子物理解释给讲师带来了很大的挑战。”

他说:“正如我们在这项研究中所解释的,一个容易理解的激光谱线宽度的推导,加上基础的经典物理学就能证明用量子物理学试图解释激光谱线宽度是完全错误的。这一结果对量子物理学有着举足轻重的影响。”

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