短於四千億分之一秒的閃光也被稱為飛秒脈衝。 今天，它們被用於研究能源材料，用於部件的3D製造，或作為醫學中的精密手術刀。 在雷射器中，這些閃光是作為孤子的形式產生的，是穩定的光波”打包”形成的。

超短孤子疊加併產生光譜干擾模式：即時光譜學解決了它們的快速動態，並跟蹤飛秒光纖鐳射器中孤子分子的切換。 圖片顯示了在切換過程中記錄的連續的實驗光譜

新發表的關於超短閃光耦合的研究結果是在一個鐳射共振器上獲得的。 它包含一個玻璃纖維環，允許孤子無休止地迴圈。 在這樣的系統中，人們可以經常觀察到耦合的飛秒閃光，即所謂的孤子分子。 通過使用高解析度的即時光譜，研究小組成功地在數十萬個軌道中實時跟蹤了兩個耦合閃光的動態。

基於這些數據，科學家們能夠證明，是鐳射諧振器內的光學反射在時間和空間上將單個獨行孤子耦合起來。 可以根據諧振器內的傳輸時間差異來預測結合距離，並最終可以通過移動光學元件進行精確調整。

此外，這項新的研究表明，兩個閃光之間的結合可以迅速鬆動，並創建一個新的結合。 例如，現在有可能專門在成對出現且具有不同時間間隔的光閃之間來回切換。

“基於我們的研究成果，現在有可能在按下一個按鈕時切換孤子分子。 這為飛秒脈衝的技術應用開闢了新的前景，特別是在光譜學和材料加工方面，”該研究的第一作者、拜羅伊特大學物理學碩士生Luca Nimmesgern說。 在鐳射共振器上獲得的發現可以轉移到各種超短脈衝鐳射源上。 因此，有可能在其他鐳射系統中產生耦合的光閃，並不費吹灰之力就能切換它們的距離。

“自從20多年前首次報導光纖激光器中的脈衝對以來，人們對激光器中孤子分子的穩定性提出了不同的解釋。 通常的模型已經被許多觀察結果所反駁，但至今仍被使用。 我們的新研究現在首次提供了一個與測量數據相適應的精確解釋。 在某種程度上，它提供了一塊拼圖，使眾多的早期數據變得可以理解。 現在，複雜的鐳射物理學可以專門用於高速產生孤子序列，”拜羅伊特大學超快動力學初級教授兼研究工作協調人Georg Herink說。

共同作者康斯坦茨大學的Alfred Leitenstorfer教授博士，其研究小組多年來一直在開發光纖激光器作為光譜學的工具，他補充說。 “基於我們的新發現，我們可以期待實現多功能的技術應用”。

在拜羅伊特大學，最近啟動了一個DFG研究專案，目的是詳細了解鐳射源中超短孤子之間的相互作用，並使其可用於未來的激光應用。