全玻璃飞秒激光器 校准方便又小巧

贝卢阿德所在的实验室重点研究光学、力学和材料科学，所以飞秒激光器是他工作中的常用工具。

“我们会使用飞秒激光器来研究材料的非线性特性以及如何改变材料的体积，” 贝卢阿德说，然而，饱受校验飞秒激光器苦头的他，特别希望能有更简单、可靠的方法来校准复杂的光学器件。

如何改造激光器，科学家想到了玻璃。因为玻璃是一种稳定的材料，同时它是透明的，热膨胀也比传统基板低。

于是，科学家们使用商用飞秒激光器在玻璃上蚀刻出特殊的凹槽，以便精确放置激光器的基本组件。然而，即使在微米级的精密制造中，凹槽和组件还是不够精确，无法达到激光质量对准。换句话说，镜子还没有完全对齐，所以在这个阶段，玻璃装置还没有像激光一样起作用。

不过这些问题并没有难倒科学家，他们想到，可以利用玻璃能够局部膨胀或收缩的特性来调整镜子的对齐方式。

因此，初始蚀刻的设计使一面镜子位于带有微机械弯曲的凹槽中，该凹槽设计可以在暴露于飞秒激光时局部调整镜子。通过这种方式，科学家利用商用飞秒激光器对准镜子，最终制造出稳定的全玻璃小型飞秒激光器。

“由于激光物质相互作用，这种永久对准自由空间光学元件的方法可以扩展到各种各样的光学电路，具有极高的对准分辨率，低至亚纳米” 贝卢阿德说。

接下来，Galatea实验室将探索该技术在量子光学系统组装中的应用，推动目前可实现的飞秒激光器小型化和快速校准精度功能。毕竟，现在要对齐镜头仍然需要由人工操作员监督。尽管体积小，但激光能够达到大约1000瓦的峰值功率，并发射不到200飞秒的脉冲，几乎不足以让光穿过人类头发。

比较振奋人心的消息是，已经有一家公司对这种新颖的飞秒激光技术感兴趣并决定加入项目。希望不久的将来，这样的概念验证最终能确定为商业设备。