德國斯圖加特大學科研團隊在激光技術領域取得突破性進展，開發出一款兼具高效率、小型化與廣泛適用性的新型短脈沖激光系統。相關研究成果已發表于國際權威學術期刊《自然》（Nature），標志著超短脈沖激光技術向實用化邁出重要一步。

這款創新激光器的核心突破在于其能量轉換效率達到80%，較現有技術提升兩倍以上。研究團隊通過特殊晶體設計，使輸入能量中80%可被有效利用，遠超當前約35%的行業水平。斯圖加特大學第四物理研究所所長哈拉爾德·吉森教授強調："新系統實現了此前難以企及的效率水平，大幅減少了能量損耗。"

短脈沖激光技術因其納秒至飛秒級的超短脈沖特性，在精密制造、醫療診斷和基礎科學研究領域具有重要應用價值。該技術能在極短時間內將能量集中于微小區域，為高精度加工和微觀觀測提供可能。然而，傳統設備存在效率與帶寬難以兼顧的矛盾，限制了其進一步發展。

研究團隊提出的"多重往返"概念成功破解了這一技術瓶頸。通過讓光脈沖在單塊短晶體中多次反射，系統在每次反射間精確校準光束位置，確保泵浦激光與信號脈沖持續同步。這種創新設計僅需五個光學組件，占用面積不足手掌大小，即可產生小于50飛秒的超短脈沖。

論文第一作者托比亞斯·施泰因勒博士指出："傳統方案需要串聯多塊晶體，導致設備龐大且能耗高。我們的系統通過優化光路設計，在保持高效率的同時實現了寬帶放大。"實驗數據顯示，該裝置在保持80%轉換效率的同時，可支持從可見光到紅外光的寬波段輸出。

該技術的紅外波段輸出能力具有特殊價值。紅外光因其穿透性強、分辨率高的特點，在醫療成像、量子分子研究和精密制造等領域具有獨特優勢。研究團隊特別強調，系統采用的晶體材料和光學組件可根據需求靈活更換，支持不同波長范圍和脈沖持續時間的定制化設計。

目前，研究團隊正基于該技術開發更緊湊的激光裝置，計劃將體積縮小至現有設備的三分之一。這種可調諧激光系統有望在醫學成像、光譜分析、氣體傳感和環境監測等領域實現廣泛應用，為相關行業提供高效、低成本的解決方案。