公元79年维苏威火山的突然喷发使庞贝和赫尔库拉勒姆两座城市陷于灭顶之灾，数千来不及撤离的居民死于非命。今天的那不勒斯市位于仍在活动的维苏威火山以西仅6英里处，而西西里岛上那座吉凶难测的埃特纳山附近也有若干城镇。为了避免它们遭受类似的浩劫，人们或许很快就可以用一种新颖的激光装置来提前数月预测火山的喷发。 现今用来预测火山爆发的方法存在一些缺陷。测震表可以监测预示着火山正在蠢蠢欲动的地面震动和其他地面活动，但人们有时会发现这类仪器的读数并不精确，或者是过于复杂因而无法判释。对火山逸出的气体进行扫描测量，可以发现熔岩是否在火山内移动，但用于分析此类喷发气体的仪器往往过于脆弱，而且相当笨重，不适于在实验室外的环境中使用。莱斯大学的应用物理学家Frank Tittel解释说，"你得先收集火山气体的样品，把它们送到实验室，然后一等就是几周甚至几个月，待实验室积压的任务都处理完后，才轮到你的气体进行化验。 早期探测火山动静还有一种更令人看好的方法，那就是观察二氧化碳中碳同位素比例的变化。大气中碳12对碳13的比例大致是90比1，但在火山气体中这一比例可能显著不同。此比例即使只改变0.lppm(百万分之一)，也可能意味着在火山下积聚或沿着火山上升的熔岩所释放出的二氧化碳涌入了大气。 激光器有助于探测这一变化，因为碳12和碳13所吸收的中红外光其波长略有差异。用于此目的的激光器必须具有在中红外波段上连续调谐的性能。先前研究人员使用的是铅盐激光器，此种激光器需要液氮冷却，因而难以在现场使用。此外，铅盐激光器属低功率型器件，其功率不过百万分之几瓦，而且所发出的频率往往不稳定。其他碳同位素扫描方法也与此相仿，都只限于在实验室内使用。 Tittel以及美国和英国的其他一些科学家与意大利政府合作，设计出一种以量子级联激光器为核心的火山监测系统。这样一种半导体激光器可以在很宽的频率上发出高功率的激光，而且结构坚牢，也不需要液氮冷却，因此小得可以放进皮鞋盒子里。 上述研究人员对尼加拉瓜若干火山口喷出的气体首次试用他们的激光器进行了测量。新的现场试验将选择一些条件恶劣的火山现场来检查该系统的性能和精度。美国科罗拉多州博尔德国家大气研究中心的研究工程师Dirk Richter说，设计一套“在堪称地球上最恶劣、最考验人的环境中运行”的系统可谓困难重重。” 如果这种仪器果然奏效，有关方面将打算在火山口周围设置激光预警系统，每台装置将实时发送测量数据。虚警事件应当不会出现，因为熔岩中的碳同位素比例与地壳中的碳同位素比例有显著差异。此外，激光器探测到的变动是在数周乃至数月的期间内发生的，这样就有时间比较其它仪器所获得的数据，并从容地通知居民疏散。英国牛津郡卢瑟福-艾普尔顿实验室的物理学家、Tittel小组的成员Damien Weidmann说，“我们这个系统的目标是避免一场维苏威火山爆发式的浩劫。”系统样机的现场测试定于2005年春在罗马东南有火山活动的阿尔班丘陵地区进行，距教皇约翰•保罗二世的避暑山庄不远。同时，在美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯附近的火山地区也进行同样的测试。