Благодаря сотрудничеству Физико-технического института (PTB) с Центром квантовой инженерии и исследования пространства-времени (QUEST), а также c Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) удалось создать лазер с невероятно стабильной частотой.
Данная разработка имеет исключительно важное значение для оптической спектроскопии с высоким разрешением и изучения, например, ультрахолодных атомов. Но, прежде всего, стабильный лазер будет востребован в сверхточных оптических атомных часах, которые нужны во множестве отраслей науки и техники.
Оптические атомные часы требуют лазерных источников, которые излучают свет с постоянной частотой. Коммерческие лазерные системы для этих целей не подходят или требуют дополнительных дорогостоящих доработок.
|
 |
Сравнительные размеры нового резонатора
Обычно для стабилизации частоты лазера используются оптические резонаторы, состоящие из двух зеркал, которые крепятся на фиксированном расстоянии друг от друга. Длина резонатора определяет частоту, с которой свет может колебаться в резонаторе. Следовательно, для создания сверхстабильного лазера требуется, чтобы расстояние между зеркалами было постоянным.
Современные резонаторы подошли к пределу своего совершенства и на них оказывает влияние лишь тепловой шум. По аналогии с броуновским движением молекул атомы в резонаторе находятся в постоянном движении и тем самым нарушают его стабильность.
До сих пор резонаторы делали из стекла, в котором тепловой шум проявляется довольно сильно. Международная исследовательская группа впервые смогла создать резонатор из монокристаллического кремния, который достаточно жесткий и обладает малым тепловым расширением, а значит он способен поддерживать более стабильную частоту лазера, чем в случае с резонатором из стекла.
Для работы резонатора при температуре -149 градусов по Цельсию исследователям также необходимо было разработать подходящий криостат с низким уровнем вибрации. В результате они смогли создать уникальный прибор с непревзойденной стабильностью лазерного луча –1•10-16.
Источник: CNews
Читайте также:
Фотоника: разработан полностью оптический коммутатор
Создан полупроводниковый нанолазер для фотоники и медицины
Ученые создали высокоэффективный лазер в кремнии
Прорыв в области кремниевой фотоники
РОСНАНО инвестирует в производство лазеров
Intel совершила прорыв в области фотоники
Технология передачи светового сигнала по кремнию станет массовой
Революционный гибрид оптических трансиверов с ПЛИС от Altera
Парализатор и нелетальный лазер — новое оружие Пентагона
Абрамович установил на своей яхте лазер против папарацци