Физики создали рекордно точный лазер

Ученые из Германии и Соединенных Штатов создали лазер более точный, чем все существующие сейчас. Ширина его спектральной линии меньше 10 миллигерц, а это значит, что с его помощью можно будет сделать более точными оптические атомные часы, спектроскопии и другие научные инструменты.

В чём разница между фонариком и лазером

Отличие лазеров от обычных источников света заключается в их монохроматичности. То есть они излучают не спектр, а лишь один цвет. В идеале лазер имеет одну частоту излучения. Современные лазеры таковыми и являются. Они также имеют малую ширину спектральной линии. В большинстве случаев используются лазерные установки, ширина спектральной линии которых измеряется килогерцами и этого хватает для большей части задач. Для сравнения: ширина спектра видимого света — это терагерцы.

Ученые из ФРГ и США создали самый точный лазер в мире.
Ученые из ФРГ и США создали самый точный лазер в мире.

Уникальность разработки американо-немецкой группы ученых

Однако не все задачи выполнимы с обычными научными приспособлениями, для многих целей ученым требуются более точные лазеры. Разработка группы физиков из Германии и США излучает свет с длинной волны 1542 нанометра. Основа для лазера — резонатор типа Фабри — Перо. Благодаря монокристаллическому кремнию, из которого выполнена лазерная установка, резонатор меньше подвержен тепловому шуму, обычно снижающему точность излучения. Кроме этого установка была охлаждена до −150 градусов по Цельсию. Ученые постарались избежать не только тепловых помех, но и от звуковых вибраций, говорится в материале, опубликованном в Physical Review.

В итоге физики добились рекордно низких колебаний длины резонатора — они были не больше десятков аттометров. Это примерно в десять миллионов раз меньше диаметра атома водорода. Спектральная ширина также крайне низка — всего около 8 тысячных герца.

Испускаемый лазером свет способен пройти десятикратное расстояние между Землей и Луной до того, как его колебания станут несинхронными, или некогерентными. Создатели установки, впрочем, не хотят останавливаться на достигнутом и рассчитывают создать лазер, ширина линии которого будет ниже 1 миллигерца.

Автор: Hi-Tech Mail.ru