短于四千億分之一秒的閃光也被稱為飛秒脈沖。今天，它們被用于研究能源材料，用于部件的3D制造，或作為醫(yī)學(xué)中的精密手術(shù)刀。在激光器中，這些閃光是作為孤子的形式產(chǎn)生的，是穩(wěn)定的光波“打包”形成的。

　　超短孤子疊加并產(chǎn)生光譜干擾模式：實時光譜學(xué)解決了它們的快速動態(tài)，并跟蹤飛秒光纖激光器中孤子分子的切換。圖片顯示了在切換過程中記錄的連續(xù)的實驗光譜

　　新發(fā)表的關(guān)于超短閃光耦合的研究結(jié)果是在一個激光共振器上獲得的。它包含一個玻璃纖維環(huán)，允許孤子無休止地循環(huán)。在這樣的系統(tǒng)中，人們可以經(jīng)常觀察到耦合的飛秒閃光，即所謂的孤子分子。通過使用高分辨率的實時光譜，研究小組成功地在數(shù)十萬個軌道中實時跟蹤了兩個耦合閃光的動態(tài)。

　　基于這些數(shù)據(jù)，科學(xué)家們能夠證明，是激光諧振器內(nèi)的光學(xué)反射在時間和空間上將單個獨行孤子耦合起來。可以根據(jù)諧振器內(nèi)的傳輸時間差異來預(yù)測結(jié)合距離，并可以通過移動光學(xué)元件進行精確調(diào)整。

　　此外，這項新的研究表明，兩個閃光之間的結(jié)合可以迅速松動，并創(chuàng)建一個新的結(jié)合。例如，現(xiàn)在有可能專門在成對出現(xiàn)且具有不同時間間隔的光閃之間來回切換。

　　“基于我們的研究成果，現(xiàn)在有可能在按下一個按鈕時切換孤子分子。這為飛秒脈沖的技術(shù)應(yīng)用開辟了新的前景，特別是在光譜學(xué)和材料加工方面，”該研究的第一作者、拜羅伊特大學(xué)物理學(xué)碩士生Luca Nimmesgern說。在激光共振器上獲得的發(fā)現(xiàn)可以轉(zhuǎn)移到各種超短脈沖激光源上。因此，有可能在其他激光系統(tǒng)中產(chǎn)生耦合的光閃，并不費吹灰之力就能切換它們的距離。

　　“自從20多年前首次報道光纖激光器中的脈沖對以來，人們對激光器中孤子分子的穩(wěn)定性提出了不同的解釋。通常的模型已經(jīng)被許多觀察結(jié)果所反駁，但至今仍被使用。我們的新研究現(xiàn)在首次提供了一個與測量數(shù)據(jù)相適應(yīng)的精確解釋。在某種程度上，它提供了一塊拼圖，使眾多的早期數(shù)據(jù)變得可以理解?，F(xiàn)在，復(fù)雜的激光物理學(xué)可以專門用于高速產(chǎn)生孤子序列，”拜羅伊特大學(xué)超快動力學(xué)初級教授兼研究工作協(xié)調(diào)人Georg Herink說。

　　共同作者康斯坦茨大學(xué)的Alfred Leitenstorfer教授博士，其研究小組多年來一直在開發(fā)光纖激光器作為光譜學(xué)的工具，他補充說?！盎谖覀兊男掳l(fā)現(xiàn)，我們可以期待實現(xiàn)多功能的技術(shù)應(yīng)用”。

　　在拜羅伊特大學(xué)，啟動了一個DFG研究項目，目的是詳細了解激光源中超短孤子之間的相互作用，并使其可用于未來的激光應(yīng)用。