9月25日消息，據媒體報道，近日，國防科技大學激光陀螺創(chuàng)新團隊羅暉教授、肖光宗副教授課題組聯(lián)合景輝教授團隊，在國際上首次成功研制出聲子激光頻率梳，為水下聲學探測、生物醫(yī)學成像等聲學傳感應用提供了一把高精度的新型“聲尺”。該研究成果已于近日在線發(fā)表于《科學進展》雜志。

作為對照，“光尺”——即光頻梳技術，早已廣泛應用于光學測量領域。2005年，科學家約翰·霍爾和特奧多爾·漢斯因光頻梳在精密光譜、光學原子鐘等領域的貢獻榮獲諾貝爾物理學獎。如今，光頻梳已深刻改變光通信、光學測距等多個技術方向，但在固態(tài)、液態(tài)介質中，其性能受到限制。

近年來，研究人員雖已實現基于熱聲子的聲子頻梳，但其“梳齒”之間缺乏相干性，導致測量精度受限。羅暉教授形象地指出：“這就像使用一把刻度模糊、不?；蝿拥某咦?，難以實現精確測量?！币虼?，如何產生具有相干“梳齒”的聲子頻梳，成為該領域的關鍵挑戰(zhàn)。

聲子激光被認為是突破該難題的有效路徑。作為力學領域的“激光”，聲子激光能夠產生高度一致的相干聲子，從而為構建相干的頻率梳提供基礎。然而，聲子激光頻率梳的實現在技術上長期未能突破。

2023年，該聯(lián)合團隊在《自然·物理學》發(fā)表論文，成功構建非線性聲子激光，為相干聲子頻梳的生成奠定了理論基礎。但在實際構建中，仍面臨“梳齒”數量有限、間距調控困難等問題。

在最新研究中，團隊將弗洛凱工程引入非線性聲子激光系統(tǒng)，通過周期性調制泵浦信號，有效調控并生成了多個相干“梳齒”，最終成功制備出聲子激光頻率梳。令人矚目的是，該頻率梳擁有40余個“梳齒”，相干性顯著提升，“梳齒”間距也可靈活調節(jié)。

專家指出，這項突破性技術有望廣泛應用于水下探測、生物醫(yī)學成像及量子計量等領域，為聲學精密測量提供全新工具。