Νέα έρευνα γιαλέιζερ στενού πλάτους γραμμής
Τα λέιζερ στενού πλάτους γραμμής είναι κρίσιμα σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως η ανίχνευση ακριβείας, η φασματοσκοπία και η κβαντική επιστήμη. Εκτός από το φασματικό πλάτος, το φασματικό σχήμα είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας, ο οποίος εξαρτάται από το σενάριο εφαρμογής. Για παράδειγμα, η ισχύς και στις δύο πλευρές της γραμμής λέιζερ μπορεί να εισαγάγει σφάλματα στον οπτικό χειρισμό των qubits και να επηρεάσει την ακρίβεια των ατομικών ρολογιών. Όσον αφορά τον θόρυβο συχνότητας λέιζερ, τα στοιχεία Fourier που παράγονται από την αυθόρμητη ακτινοβολία που εισέρχεται στολέιζερΟι συχνότητες είναι συνήθως υψηλότερες από 105 Hz, και αυτές οι συνιστώσες καθορίζουν τα πλάτη και στις δύο πλευρές της γραμμής. Συνδυάζοντας τον παράγοντα ενίσχυσης Henry και άλλους παράγοντες, ορίζεται το κβαντικό όριο, δηλαδή το όριο Schawlow-Townes (ST). Μετά την εξάλειψη τεχνικών θορύβων όπως οι κραδασμοί της κοιλότητας και η μετατόπιση μήκους, αυτό το όριο καθορίζει το κατώτερο όριο του εφικτού ενεργού πλάτους γραμμής. Επομένως, η ελαχιστοποίηση του κβαντικού θορύβου είναι ένα βασικό βήμα στο σχεδιασμό τουλέιζερ στενού πλάτους γραμμής.
Πρόσφατα, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα τεχνολογία που μπορεί να μειώσει το πλάτος γραμμής των δέσμων λέιζερ κατά περισσότερο από δέκα χιλιάδες φορές. Αυτή η έρευνα μπορεί να μεταμορφώσει εντελώς τους τομείς της κβαντικής υπολογιστικής, των ατομικών ρολογιών και της ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων. Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε την αρχή της διεγερμένης σκέδασης Raman για να επιτρέψει στα λέιζερ να διεγείρουν δονήσεις υψηλότερης συχνότητας μέσα στο υλικό. Το αποτέλεσμα της μείωσης του πλάτους γραμμής είναι χιλιάδες φορές υψηλότερο από αυτό των παραδοσιακών μεθόδων. Ουσιαστικά, ισοδυναμεί με την πρόταση μιας νέας τεχνολογίας φασματικού καθαρισμού λέιζερ που μπορεί να εφαρμοστεί σε μια ποικιλία διαφορετικών τύπων λέιζερ εισόδου. Αυτό αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη ανακάλυψη στον τομέα της...τεχνολογία λέιζερ.
Αυτή η νέα τεχνολογία έχει λύσει το πρόβλημα των μικροσκοπικών τυχαίων αλλαγών χρονισμού των φωτεινών κυμάτων που προκαλούν μείωση της καθαρότητας και της ακρίβειας των δεσμών λέιζερ. Σε ένα ιδανικό λέιζερ, όλα τα φωτεινά κύματα θα πρέπει να είναι τέλεια συγχρονισμένα - αλλά στην πραγματικότητα, ορισμένα φωτεινά κύματα είναι ελαφρώς μπροστά ή πίσω από άλλα, προκαλώντας διακυμάνσεις στη φάση του φωτός. Αυτές οι διακυμάνσεις φάσης δημιουργούν «θόρυβο» στο φάσμα του λέιζερ - θολώνουν τη συχνότητα του λέιζερ και μειώνουν την καθαρότητα των χρωμάτων του. Η αρχή της τεχνολογίας Raman είναι ότι μετατρέποντας αυτές τις χρονικές ανωμαλίες σε δονήσεις μέσα στον κρύσταλλο διαμαντιού, αυτές οι δονήσεις απορροφώνται και διαχέονται γρήγορα (μέσα σε λίγα τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου). Αυτό κάνει τα υπόλοιπα φωτεινά κύματα να έχουν ομαλότερες ταλαντώσεις, επιτυγχάνοντας έτσι υψηλότερη φασματική καθαρότητα και δημιουργώντας ένα σημαντικό φαινόμενο στένωσης στο...φάσμα λέιζερ.
Ώρα δημοσίευσης: 04 Αυγούστου 2025