Nova investigació sobrelàser d'amplada de línia estreta
Els làsers d'amplada de línia estreta són crucials en una àmplia gamma d'aplicacions com ara la detecció de precisió, l'espectroscòpia i la ciència quàntica. A més de l'amplada espectral, la forma espectral també és un factor important, que depèn de l'escenari d'aplicació. Per exemple, la potència a banda i banda de la línia làser pot introduir errors en la manipulació òptica dels qubits i afectar la precisió dels rellotges atòmics. Pel que fa al soroll de freqüència del làser, els components de Fourier generats per la radiació espontània que entra al...làserel mode solen ser superiors a 105 Hz, i aquests components determinen les amplituds a banda i banda de la línia. Combinant el factor d'augment de Henry i altres factors, es defineix el límit quàntic, és a dir, el límit de Schawlow-Townes (ST). Després d'eliminar els sorolls tècnics com la vibració de la cavitat i la deriva de longitud, aquest límit determina el límit inferior de l'amplada de línia efectiva assolible. Per tant, minimitzar el soroll quàntic és un pas clau en el disseny delàsers d'amplada de línia estreta.
Recentment, uns investigadors han desenvolupat una nova tecnologia que pot reduir l'amplada de línia dels feixos làser en més de deu mil vegades. Aquesta investigació podria transformar completament els camps de la computació quàntica, els rellotges atòmics i la detecció d'ones gravitacionals. L'equip de recerca va utilitzar el principi de la dispersió Raman estimulada per permetre que els làsers excitin vibracions d'alta freqüència dins del material. L'efecte de reduir l'amplada de línia és milers de vegades superior al dels mètodes tradicionals. Essencialment, equival a proposar una nova tecnologia de purificació espectral làser que es pot aplicar a una varietat de tipus diferents de làsers d'entrada. Això representa un avenç fonamental en el camp de...tecnologia làser.
Aquesta nova tecnologia ha resolt el problema dels minúsculs canvis aleatoris en la sincronització de les ones de llum que provoquen una disminució de la puresa i la precisió dels feixos làser. En un làser ideal, totes les ones de llum haurien d'estar perfectament sincronitzades, però en realitat, algunes ones de llum estan lleugerament per davant o per darrere d'altres, cosa que provoca fluctuacions en la fase de la llum. Aquestes fluctuacions de fase generen "soroll" a l'espectre làser: desdibuixen la freqüència del làser i redueixen la seva puresa de color. El principi de la tecnologia Raman és que, en convertir aquestes irregularitats temporals en vibracions dins del cristall de diamant, aquestes vibracions s'absorbeixen i es dissipen ràpidament (en unes poques bilionèsimes de segon). Això fa que les ones de llum restants tinguin oscil·lacions més suaus, aconseguint així una major puresa espectral i generant un efecte d'estrenyiment significatiu en laespectre làser.
Data de publicació: 04-08-2025