Нове дослідження щодолазер з вузькою шириною лінії
Лазери з вузькою шириною лінії мають вирішальне значення в широкому спектрі застосувань, таких як прецизійне зондування, спектроскопія та квантова наука. Окрім спектральної ширини, важливим фактором, який залежить від сценарію застосування, також є спектральна форма. Наприклад, потужність з обох боків лазерної лінії може вносити помилки в оптичну маніпуляцію кубітами та впливати на точність атомних годинників. Що стосується лазерного частотного шуму, то фур'є-компоненти, що генеруються спонтанним випромінюванням, що потрапляє влазерЧастоти моди зазвичай вищі за 105 Гц, і ці компоненти визначають амплітуди по обидва боки лінії. Поєднуючи коефіцієнт підсилення Генрі та інші фактори, визначається квантова межа, а саме межа Шавлова-Таунса (ST). Після усунення технічних шумів, таких як вібрація резонатора та дрейф довжини, ця межа визначає нижню межу досяжної ефективної ширини лінії. Тому мінімізація квантового шуму є ключовим кроком у проектуваннілазери з вузькою шириною лінії.
Нещодавно дослідники розробили нову технологію, яка може зменшити ширину лінії лазерних променів більш ніж у десять тисяч разів. Це дослідження може повністю змінити галузі квантових обчислень, атомних годинників та виявлення гравітаційних хвиль. Дослідницька група використала принцип вимушеного комбінаційного розсіювання, щоб дозволити лазерам збуджувати високочастотні коливання в матеріалі. Ефект звуження ширини лінії в тисячі разів вищий, ніж у традиційних методів. По суті, це еквівалентно пропозиції нової технології спектрального очищення лазера, яку можна застосовувати до різних типів вхідних лазерів. Це являє собою фундаментальний прорив у галузі...лазерна технологія.
Ця нова технологія вирішила проблему дрібних випадкових змін часу світлових хвиль, які призводять до зниження чистоти та точності лазерних променів. В ідеальному лазері всі світлові хвилі повинні бути ідеально синхронізовані, але насправді деякі світлові хвилі трохи випереджають або відстають від інших, що викликає коливання фази світла. Ці фазові коливання створюють «шум» у спектрі лазера – вони розмивають частоту лазера та зменшують чистоту його кольору. Принцип технології Рамана полягає в тому, що шляхом перетворення цих часових нерівностей на коливання всередині кристала алмазу, ці коливання швидко поглинаються та розсіюються (протягом кількох трильйонних часток секунди). Це робить решту світлових хвиль більш плавними коливаннями, таким чином досягаючи вищої спектральної чистоти та створюючи значний ефект звуження.лазерний спектр.
Час публікації: 04 серпня 2025 р.