光源控制新突破 阳明交大开发全球首个连续调整光谱频宽

阳明交大生医光电研究所助理教授贾世璇手持自行开发的光源控制装置。(阳明交大提供／李侑珊台北传真)

科学家控制光源取得突破性进展。阳明交大生医光电研究所助理教授贾世璇，展示了一种可以同时自由调整脉冲光波长以及频宽的雷射光源装置，不仅对于研究光与物质的交互作用及应用有很大助益，更有助于广泛应用在精准切割、雷射手术、生医影像及材料科学等领域。

光学技术在各个领域中的应用具有多种优势，从高效性到精确性，从非侵入性到多功能性，而如何能精准操控光源产生，将有助于为科学研究和工程应用带来更多可能，其中对于光源波长及所涵盖频率范围的控制更为关键。然而，光源的波长与所涵盖频率范围受限于发光材料，通常波长位置与照明频宽无法自由调整，因此限制了后续应用的效果及可能性。

贾世璇展示约2.5立方公分大小的装置，经由控制光纤中非线性光学效应(自相位调制)，达成可以连续分别调控光谱峰值与频宽的技术，成为世界上第一个可以任意、独立、连续调整光谱峰值与频宽的方法，并且可以广泛应用于其他脉冲雷射系统。

透过这项技术，科学家可以自由调整短脉冲光源的中心频宽与频率，脉冲宽度甚至可达14飞秒(10-15秒)。

贾世璇表示，超短脉冲雷射光源被广泛应用在精准切割、雷射手术、生医影像及材料科学等领域，光脉冲越短，峰值功率就越大，这有助于更准确地控制应用所需的非线性效应。因此，对光源的精确控制和开发对研究和实务领域都具有重要意义。

贾世璇说，根据现有技术，产生短脉冲雷射光源通常需要占用大量空间和成本。如果台湾能够自主开发相关技术，将对相关产业研发带来显著的好处。

这项研究成果将对非线性光谱分析和显微镜技术产生积极影响。研究团队相信这一突破将帮助科学家更有利地研究物质的性质，并在光源的实际应用中获得更多进展。