Bagong Pananaliksik sa makitid-linewidth na laser

Bagong Pananaliksik samakitid-linewidth na laser

Ang narrow-linewidth na laser ay mahalaga sa malawak na hanay ng mga aplikasyon gaya ng precision sensing, spectroscopy, at quantum science. Bilang karagdagan sa lapad ng parang multo, ang hugis ng parang multo ay isa ring mahalagang kadahilanan, na nakasalalay sa senaryo ng aplikasyon. Halimbawa, ang kapangyarihan sa magkabilang panig ng linya ng laser ay maaaring magpakilala ng mga error sa optical manipulation ng mga qubit at makakaapekto sa katumpakan ng mga atomic na orasan. Sa mga tuntunin ng ingay ng dalas ng laser, ang mga sangkap ng Fourier ay nabuo sa pamamagitan ng kusang radiation na pumapasok salasermode ay karaniwang mas mataas kaysa sa 105 Hz, at tinutukoy ng mga bahaging ito ang mga amplitude sa magkabilang panig ng linya. Pinagsasama ang Henry enhancement factor at iba pang mga salik, ang limitasyon ng dami, katulad ng limitasyon ng Schawlow-Townes (ST), ay tinukoy. Pagkatapos alisin ang mga teknikal na ingay tulad ng cavity vibration at length drift, tinutukoy ng limitasyong ito ang mas mababang limitasyon ng maaabot na epektibong lapad ng linya. Samakatuwid, ang pagliit ng quantum noise ay isang mahalagang hakbang sa disenyo ngmakitid-linewidth na mga laser.

Kamakailan lamang, ang mga mananaliksik ay nakabuo ng isang bagong teknolohiya na maaaring mabawasan ang linewidth ng mga laser beam ng higit sa sampung libong beses. Maaaring ganap na baguhin ng pananaliksik na ito ang mga larangan ng quantum computing, atomic clock at gravitational wave detection. Ginamit ng pangkat ng pananaliksik ang prinsipyo ng stimulated Raman scattering upang paganahin ang mga laser na pukawin ang mas mataas na dalas ng mga vibrations sa loob ng materyal. Ang epekto ng pagpapaliit ng linewidth ay libu-libong beses na mas mataas kaysa sa mga tradisyonal na pamamaraan. Mahalaga, ito ay katumbas ng pagpapanukala ng bagong teknolohiya ng laser spectral purification na maaaring ilapat sa iba't ibang uri ng input laser. Ito ay kumakatawan sa isang pangunahing tagumpay sa larangan ngteknolohiya ng laser.

Nalutas ng bagong teknolohiyang ito ang problema ng mga pagbabago sa minute random light wave timing na nagiging sanhi ng pagbaba ng kadalisayan at katumpakan ng mga laser beam. Sa isang perpektong laser, ang lahat ng mga light wave ay dapat na perpektong naka-synchronize - ngunit sa katotohanan, ang ilang mga light wave ay bahagyang nauuna o nasa likod ng iba, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa yugto ng liwanag. Ang mga phase fluctuation na ito ay bumubuo ng "ingay" sa laser spectrum - pinapalabo nila ang dalas ng laser at binabawasan ang kadalisayan ng kulay nito. Ang prinsipyo ng teknolohiya ng Raman ay na sa pamamagitan ng pag-convert ng mga temporal na iregularidad na ito sa mga vibrations sa loob ng brilyante na kristal, ang mga vibrations na ito ay mabilis na hinihigop at nawawala (sa loob ng ilang trillionths ng isang segundo). Ginagawa nitong ang natitirang mga light wave ay may mas malinaw na oscillations, kaya nakakamit ang mas mataas na spectral na kadalisayan at bumubuo ng isang makabuluhang narrowing effect salaser spectrum.