Nový výzkumlaser s úzkou šířkou čáry
Lasery s úzkou šířkou čáry jsou klíčové v široké škále aplikací, jako je přesné snímání, spektroskopie a kvantová věda. Kromě spektrální šířky je důležitým faktorem také tvar spektra, který závisí na aplikačním scénáři. Například výkon na obou stranách laserové čáry může způsobit chyby v optické manipulaci s qubity a ovlivnit přesnost atomových hodin. Pokud jde o šum laserové frekvence, Fourierovy složky generované spontánním zářením vstupujícím dolaserRežimy jsou obvykle vyšší než 105 Hz a tyto složky určují amplitudy na obou stranách čáry. Kombinací Henryho faktoru zesílení a dalších faktorů je definována kvantová mez, konkrétně Schawlow-Townesova (ST) mez. Po eliminaci technických šumů, jako jsou vibrace dutiny a délkový drift, tato mez určuje spodní mez dosažitelné efektivní šířky čáry. Minimalizace kvantového šumu je proto klíčovým krokem při návrhu...lasery s úzkou šířkou čáry.
Vědci nedávno vyvinuli novou technologii, která dokáže více než desetitisíckrát zmenšit šířku čáry laserových paprsků. Tento výzkum by mohl zcela transformovat oblasti kvantových výpočtů, atomových hodin a detekce gravitačních vln. Výzkumný tým využil princip stimulovaného Ramanova rozptylu, aby umožnil laserům excitovat vibrace s vyššími frekvencemi v materiálu. Účinek zúžení šířky čáry je tisíckrát vyšší než u tradičních metod. V podstatě je to ekvivalentní návrhu nové technologie laserového spektrálního čištění, kterou lze aplikovat na řadu různých typů vstupních laserů. To představuje zásadní průlom v oblasti...laserová technologie.
Tato nová technologie vyřešila problém drobných náhodných změn v načasování světelných vln, které způsobují pokles čistoty a přesnosti laserových paprsků. V ideálním laseru by všechny světelné vlny měly být dokonale synchronizované – ale ve skutečnosti jsou některé světelné vlny mírně před nebo za ostatními, což způsobuje fluktuace ve fázi světla. Tyto fázové fluktuace generují „šum“ v laserovém spektru – rozmazávají frekvenci laseru a snižují jeho barevnou čistotu. Princip Ramanovy technologie spočívá v tom, že přeměnou těchto časových nepravidelností na vibrace uvnitř diamantového krystalu se tyto vibrace rychle absorbují a rozptýlí (během několika bilionů sekundy). Díky tomu mají zbývající světelné vlny hladší oscilace, čímž se dosahuje vyšší spektrální čistoty a generuje se výrazný zúžený efekt na...laserové spektrum.
Čas zveřejnění: 4. srpna 2025