Novo istraživanje olaser uske širine linije
Laseri uske širine linije ključni su u širokom rasponu primjena kao što su precizna detekcija, spektroskopija i kvantna znanost. Osim spektralne širine, važan je i spektralni oblik koji ovisi o scenariju primjene. Na primjer, snaga s obje strane laserske linije može unijeti pogreške u optičku manipulaciju kubitima i utjecati na točnost atomskih satova. Što se tiče šuma laserske frekvencije, Fourierove komponente generirane spontanim zračenjem koje ulazi ulasermodovi su obično viši od 105 Hz, a te komponente određuju amplitude s obje strane linije. Kombiniranjem Henryjevog faktora pojačanja i drugih faktora definira se kvantna granica, naime Schawlow-Townesova (ST) granica. Nakon uklanjanja tehničkih šumova poput vibracija šupljine i pomicanja duljine, ova granica određuje donju granicu ostvarive efektivne širine linije. Stoga je minimiziranje kvantne buke ključni korak u dizajnulaseri uske širine linije.
Nedavno su istraživači razvili novu tehnologiju koja može smanjiti širinu linije laserskih snopova za više od deset tisuća puta. Ovo istraživanje moglo bi potpuno transformirati područja kvantnog računarstva, atomskih satova i detekcije gravitacijskih valova. Istraživački tim koristio je princip stimuliranog Ramanovog raspršenja kako bi omogućio laserima da pobude vibracije više frekvencije unutar materijala. Učinak sužavanja širine linije tisuće je puta veći od onog kod tradicionalnih metoda. U osnovi, to je ekvivalentno predlaganju nove tehnologije spektralnog pročišćavanja lasera koja se može primijeniti na različite vrste ulaznih lasera. Ovo predstavlja temeljni proboj u područjulaserska tehnologija.
Ova nova tehnologija riješila je problem sićušnih, slučajnih promjena vremena svjetlosnih valova koje uzrokuju smanjenje čistoće i točnosti laserskih zraka. U idealnom laseru, svi svjetlosni valovi trebali bi biti savršeno sinkronizirani - ali u stvarnosti, neki svjetlosni valovi su malo ispred ili iza drugih, uzrokujući fluktuacije u fazi svjetlosti. Ove fazne fluktuacije stvaraju "šum" u laserskom spektru - zamućuju frekvenciju lasera i smanjuju čistoću njegove boje. Princip Ramanove tehnologije je da se pretvaranjem tih vremenskih nepravilnosti u vibracije unutar dijamantnog kristala te vibracije brzo apsorbiraju i raspršuju (unutar nekoliko trilijuntinskih dijelova sekunde). Zbog toga preostali svjetlosni valovi imaju glatkije oscilacije, čime se postiže veća spektralna čistoća i generira značajan učinak sužavanja na...laserski spektar.
Vrijeme objave: 04.08.2025.