原子激光器(原子激射器)可发射相干原子束 目前仍处于技术研究阶段
原子激光器,也称为原子激射器,是一种能够产生原子激光的器件。原子激光由粒子组成,拥有频率和波长,原子激光器受激发射电磁波,电磁波波峰与激发光源光波相位一致,使得原子激光器可获得更大能量的光束。
激光是20世纪重大发明之一,对人类社会发展产生深远影响,其概念不断扩展,原子激光器因此被提出。20世纪90年代中后期,全球首台原子激光器被研发问世,是一种将原子与分子物理、光与物质粒子体系相互作用技术相结合而产生的新型器件。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国原子激光器(原子激射器)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,原子激光器是基于粒子的波动性,在相干的同一量子态下制成的激光器,其本质是一种相干原子束发生器,将原子一个一个提取出来,形成相干原子束,束中所有原子处于同一量子态,原子与单模场相互作用,无明显发散,可准直长距离行进,发射的原子束具有高相干性、高单色性、高亮度、高指向性特征。
由于性能与激光器接近,原子束中的原子如同激光束中的光子,因此被称为原子激光器,但原子激光并非激光,而是相干原子束,因此也称为原子激射器。激光器可以进行能量泵浦以提升性能,原子激光器可以像激光器一样采用泵浦源来提高工作效率,代表性产品例如光泵浦原子激光器。
原子激光器可以应用在仪器仪表制造领域,能够实现测量仪器精度提高、原子钟精度提升、物质纳米级别观察与操作、原子光学应用等,在高技术产业领域具有广阔发展前景。由于开发难度大,我国原子激光器相关研究机构数量较少,主要是中国科学院武汉物数所、北京大学等。
新思界行业分析人士表示,现阶段来看,原子激光器仍处于技术研究过程中,即使未来实现工业生产之后,短期内其应用领域也主要集中在高技术产业中。因此,原子激光器的研发生产对企业的资金、技术、人才等实力要求高,且未来商业化应用前景尚不明朗,企业进入布局会承担较大风险。
激光器可应用范围广泛,我国政府对激光器技术与应用发展极为重视,相关鼓励支持政策陆续出台,2023年度国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项中,多种激光器被列入。原子激光器性能、应用领域与激光器接近,若未来能够大批量生产,拥有性价比优势,发展前景良好。