Dar bant genişliğine sahip lazerler üzerine yeni araştırma

Yeni Araştırmalardar hat genişliğine sahip lazer

Dar bant genişliğine sahip lazerler, hassas algılama, spektroskopi ve kuantum bilimi gibi çok çeşitli uygulamalarda hayati öneme sahiptir. Spektral genişliğe ek olarak, spektral şekil de uygulama senaryosuna bağlı olarak önemli bir faktördür. Örneğin, lazer hattının her iki tarafındaki güç, kübitlerin optik manipülasyonunda hatalara yol açabilir ve atom saatlerinin doğruluğunu etkileyebilir. Lazer frekans gürültüsü açısından ise, kendiliğinden oluşan radyasyonun oluşturduğu Fourier bileşenleri, lazer hattına giren gürültüyü etkiler.lazerMod frekansları genellikle 105 Hz'den yüksektir ve bu bileşenler, çizginin her iki tarafındaki genlikleri belirler. Henry geliştirme faktörü ve diğer faktörler birleştirilerek, kuantum limiti, yani Schawlow-Townes (ST) limiti tanımlanır. Boşluk titreşimi ve uzunluk kayması gibi teknik gürültüler ortadan kaldırıldıktan sonra, bu limit, elde edilebilir etkili çizgi genişliğinin alt sınırını belirler. Bu nedenle, kuantum gürültüsünü en aza indirmek, tasarımında önemli bir adımdır.dar bant genişliğine sahip lazerler.

Son zamanlarda araştırmacılar, lazer ışınlarının çizgi genişliğini on bin kattan fazla azaltabilen yeni bir teknoloji geliştirdiler. Bu araştırma, kuantum hesaplama, atom saatleri ve yerçekimi dalgası tespiti alanlarını tamamen dönüştürebilir. Araştırma ekibi, lazerlerin malzeme içinde daha yüksek frekanslı titreşimler oluşturmasını sağlamak için uyarılmış Raman saçılımı prensibini kullandı. Çizgi genişliğini daraltma etkisi, geleneksel yöntemlere göre binlerce kat daha fazladır. Esasen, çeşitli farklı giriş lazer türlerine uygulanabilen yeni bir lazer spektral saflaştırma teknolojisi önermekle eşdeğerdir. Bu, alanında temel bir atılımı temsil etmektedir.lazer teknolojisi.

Bu yeni teknoloji, lazer ışınlarının saflığını ve doğruluğunu düşüren, ışık dalgalarının zamanlamasındaki küçük rastgele değişiklikler sorununu çözmüştür. İdeal bir lazerde, tüm ışık dalgaları mükemmel bir şekilde senkronize olmalıdır; ancak gerçekte, bazı ışık dalgaları diğerlerinden biraz önde veya geride kalır ve ışığın fazında dalgalanmalara neden olur. Bu faz dalgalanmaları, lazer spektrumunda "gürültü" oluşturur; lazerin frekansını bulanıklaştırır ve renk saflığını azaltır. Raman teknolojisinin prensibi, bu zamansal düzensizlikleri elmas kristali içindeki titreşimlere dönüştürerek, bu titreşimlerin hızla emilip dağıtılmasıdır (birkaç trilyonda bir saniye içinde). Bu, kalan ışık dalgalarının daha düzgün salınımlar yapmasını sağlayarak daha yüksek spektral saflık elde edilmesini ve önemli bir daraltma etkisi yaratılmasını sağlar.lazer spektrumu.