拜罗伊特大学和康斯坦茨大学的研究人员正在发展利用孤子物理学和单个激光器中的两个脉冲梳来控制超短激光发射的新方法。该方法有可能大大加快并且简化激光应用。传统上，激光的脉冲间隔是通过将每个脉冲分成两个脉冲并在不同的、机械可调的距离上延迟它们来设置的。或者，使用两个轨道周期略有不同的激光源(“双梳”)来从两个脉冲梳的叠加中产生快速行进延迟。拜罗伊特大学实验物理 VIII的超快动力学研究团队负责人 Georg Herink 教授及其博士生 Julia A. Lang 与康斯坦茨大学的Alfred Leitenstorfer 教授和 Sarah R. Hutter 博士合作展示了基于单个激光器中的两个脉冲梳的纯光学方法。它可实现极其快速且灵活可调的脉冲序列。同时，这可以在非常紧凑的、基于玻璃光纤的光源中实现。通过暂时合并激光器外部的两个脉冲梳，研究人员获得了可以根据需要来设置任意延迟的脉冲模式。

双梳光纤激光振荡器、外部脉冲组合和实时检测的原理示意图。

研究人员使用了一个技巧：在激光器中循环的不是通常的单个光脉冲，而是两个脉冲。该研究的第一作者 Lang 解释说：“两个脉冲之间有足够的时间，可以使用激光器内部的快速光学开关施加单个“干扰”，利用激光物理学的知识，这种“腔内调制”会导致脉冲速度的变化，从而使两个脉冲在时间上相互偏移。”基于玻璃光纤的激光源由康斯坦茨大学的 Hutter 和 Leitenstorfer 制造。得益于特殊的实时测量方法，拜罗伊特大学的研究人员现在可以精确观察短光脉冲(称为孤子)在受到外部影响时是如何移动的。这种实时光谱干涉测量技术可以精确测量每对脉冲之间的距离——每秒超过 1000 万次。Herink 解释道：“我们展示了我们可以在大范围内极其快速地调整时间，并实现可自由编程的运动形式”。他们提出了一种控制孤子的创新方法，除了对孤子物理学的新见解之外，还为超短激光脉冲的特别快速和高效的应用开辟了可能性，该研究成果已经发表在《Science Advances》期刊上。