Ново изследване върхулазер с тясна ширина на линията
Лазерите с тясна ширина на линията са от решаващо значение в широк спектър от приложения, като прецизно измерване, спектроскопия и квантова наука. В допълнение към спектралната ширина, спектралната форма също е важен фактор, който зависи от сценария на приложение. Например, мощността от двете страни на лазерната линия може да въведе грешки в оптичната манипулация на кубитите и да повлияе на точността на атомните часовници. По отношение на лазерния честотен шум, Фуриеровите компоненти, генерирани от спонтанно лъчение, навлизащо влазерЧестотите на вълновия режим обикновено са по-високи от 105 Hz и тези компоненти определят амплитудите от двете страни на линията. Комбинирайки коефициента на усилване на Хенри и други фактори, се дефинира квантовият лимит, а именно лимитът на Шаулоу-Таунс (ST). След елиминиране на технически шумове, като вибрации на кухината и дрейф на дължината, този лимит определя долната граница на постижимата ефективна ширина на линията. Следователно, минимизирането на квантовия шум е ключова стъпка в проектирането налазери с тясна ширина на линията.
Наскоро изследователи разработиха нова технология, която може да намали ширината на линията на лазерните лъчи повече от десет хиляди пъти. Това изследване може напълно да трансформира областите на квантовите изчисления, атомните часовници и откриването на гравитационни вълни. Изследователският екип използва принципа на стимулираното раманово разсейване, за да позволи на лазерите да възбуждат вибрации с по-висока честота в материала. Ефектът от стесняването на ширината на линията е хиляди пъти по-висок от този на традиционните методи. По същество това е еквивалентно на предлагането на нова технология за спектрално пречистване на лазера, която може да се приложи към различни видове входни лазери. Това представлява фундаментален пробив в областта на...лазерна технология.
Тази нова технология реши проблема с минималните произволни промени във времето на светлинните вълни, които водят до намаляване на чистотата и точността на лазерните лъчи. В идеалния лазер всички светлинни вълни трябва да са перфектно синхронизирани – но в действителност някои светлинни вълни са малко по-напред или по-назад от други, причинявайки колебания във фазата на светлината. Тези фазови колебания генерират „шум“ в лазерния спектър – те размиват честотата на лазера и намаляват чистотата на цвета му. Принципът на Раманова технология е, че чрез преобразуване на тези времеви нередности във вибрации в диамантения кристал, тези вибрации бързо се абсорбират и разсейват (в рамките на няколко трилиона от секундата). Това прави останалите светлинни вълни да имат по-плавни трептения, като по този начин се постига по-висока спектрална чистота и се генерира значителен стесняващ ефект върху...лазерен спектър.
Време на публикуване: 04.08.2025 г.