新型激光器体积小于硬币，能以超快速度测量物体

基于激光的测量技术（即光学计量学）可用于研究物体和材料的物理特性。但当前的光学计量学需要庞大昂贵的设备来实现精密的激光波控制，这为部署精简、经济高效的系统带来了瓶颈。

这种新型芯片级激光器在《光：科学与应用》期刊发表的论文中被描述，它能够以极快速度（约每秒一千万亿次）在宽光谱范围内极其精确地改变自身颜色，从而实现超高速精准测量。与传统硅光子学不同，该激光器采用合成材料铌酸锂制成，并利用称为泡克尔斯效应的物理现象——当存在电场时，该效应会改变材料的折射率。

"我们的设计可立即应用于多个目标场景，"论文作者之一、电气与计算机工程及光学领域院长教授Qiang Lin指导的博士生Shixin Xue表示，"首先是激光雷达（LiDAR），其已应用于自动驾驶汽车。但更先进的调频连续波激光雷达需要大调谐范围和快速激光频率调谐，而这正是我们激光器能够实现的。"

研究人员演示了如何利用该激光器驱动旋转圆盘上的激光雷达系统，成功识别由玩具积木拼成的字母U和R。他们指出，这项微型演示可扩展应用于高速公路速度及距离下的车辆与障碍物检测。

研究团队还展示了该芯片级激光器如何用于庞德-德雷弗-霍尔（PDH）激光频率锁定技术——一种用于收窄线宽、稳定频率并降低激光噪声的通用技术。

"这是构建光学原子钟的关键过程，可实现极致精准的时间测量，但传统方案需要大量设备，"Xue解释道。他指出典型装置可能需要台式电脑大小的仪器，包括本征激光器、隔离器、声光调制器和相位调制器。"而我们的激光器能将所有这些功能集成到可通过电调谐的微型芯片上。"

本研究部分由美国国防高级研究计划署（DARPA）的通用微尺度光学系统激光器（LUMOS）项目及美国国家科学基金会资助。