Nove raziskave olaser z ozko širino črte
Laserji z ozko širino črte so ključni v številnih aplikacijah, kot so precizno zaznavanje, spektroskopija in kvantna znanost. Poleg spektralne širine je pomemben dejavnik tudi spektralna oblika, ki je odvisna od scenarija uporabe. Na primer, moč na obeh straneh laserske črte lahko povzroči napake pri optični manipulaciji kubitov in vpliva na natančnost atomskih ur. Kar zadeva šum laserske frekvence, Fourierjeve komponente, ki jih generira spontano sevanje, ki vstopa vlaserFrekvence v načinu so običajno višje od 105 Hz, te komponente pa določajo amplitude na obeh straneh črte. Z združitvijo Henryjevega faktorja ojačitve in drugih faktorjev je definirana kvantna meja, in sicer Schawlow-Townesova (ST) meja. Po odpravi tehničnih šumov, kot so vibracije votline in dolžinski drift, ta meja določa spodnjo mejo dosegljive efektivne širine črte. Zato je zmanjšanje kvantnega šuma ključni korak pri načrtovanjulaserji z ozko širino črte.
Nedavno so raziskovalci razvili novo tehnologijo, ki lahko zmanjša širino črte laserskih žarkov za več kot deset tisočkrat. Ta raziskava bi lahko popolnoma spremenila področja kvantnega računalništva, atomskih ur in zaznavanja gravitacijskih valov. Raziskovalna skupina je uporabila princip stimuliranega Ramanskega sipanja, da bi laserjem omogočila vzbujanje visokofrekvenčnih vibracij v materialu. Učinek zoženja širine črte je tisočkrat večji kot pri tradicionalnih metodah. V bistvu je to enakovredno predlaganju nove tehnologije spektralnega čiščenja laserjev, ki jo je mogoče uporabiti za različne vrste vhodnih laserjev. To predstavlja temeljni preboj na področju...laserska tehnologija.
Ta nova tehnologija je rešila problem drobnih naključnih sprememb časa svetlobnih valov, ki povzročajo zmanjšanje čistosti in natančnosti laserskih žarkov. V idealnem laserju bi morali biti vsi svetlobni valovi popolnoma sinhronizirani – v resnici pa so nekateri svetlobni valovi nekoliko pred ali za drugimi, kar povzroča nihanja v fazi svetlobe. Ta fazna nihanja ustvarjajo »šum« v laserskem spektru – zamegljujejo frekvenco laserja in zmanjšujejo njegovo barvno čistost. Načelo Ramanove tehnologije je, da se s pretvorbo teh časovnih nepravilnosti v vibracije znotraj diamantnega kristala te vibracije hitro absorbirajo in razpršijo (v nekaj bilijoninkah sekunde). Zaradi tega imajo preostali svetlobni valovi bolj gladka nihanja, s čimer se doseže večja spektralna čistost in ustvari znaten učinek zoženja na...laserski spekter.
Čas objave: 4. avg. 2025