德國(guó)研發(fā)出世界上最小線寬的激光器 僅10mHZ
激光器是精密的代名詞,但一般來(lái)說(shuō),其還有改進(jìn)的余地!巴昝馈钡激光器會(huì)在一個(gè)特定的波長(zhǎng)發(fā)出一種光。光從激光器中射出,激光起振后,會(huì)有一個(gè)或多個(gè)縱模產(chǎn)生,每個(gè)縱模的頻率的范圍就是激光的“線寬”。盡可能縮窄線寬是激光研究的目標(biāo)之一,現(xiàn)在德國(guó)研究人員已經(jīng)開發(fā)出了世界上最小線寬的激光器,線寬僅為10mHZ(0.01HZ)。 通常,最好的激光器可以具有窄到幾kHZ的線寬,但是對(duì)于特別精確的儀器,如光學(xué)原子鐘,就需要將之進(jìn)一步收窄。另一種衡量激光束質(zhì)量的方式是光頻率的穩(wěn)定性:在過(guò)了一段時(shí)間之后,光波的震蕩會(huì)出現(xiàn)不同步,因此一束激光能維持更長(zhǎng)的“完美”時(shí)間,其質(zhì)量也就愈佳。 來(lái)自德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(PTB)和美國(guó)天體物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室(JILA)的科學(xué)家共同研發(fā)的新型激光器在這兩個(gè)領(lǐng)域均表現(xiàn)優(yōu)異。除了其10mHz的極小線寬,其光波能持續(xù)11秒保持穩(wěn)定,此時(shí)光束延伸約330萬(wàn)公里,約是地月距離的10倍。 事實(shí)上,新的激光器非常精確的,難以與現(xiàn)有的激光器進(jìn)行比較,為了證明它的價(jià)值,團(tuán)隊(duì)研發(fā)了兩個(gè)激光器,并將它們相互比較。這兩個(gè)設(shè)備由Fabry-Pérot硅諧振器制成,包含兩個(gè)彼此相對(duì)的固定反射鏡。由于諧振器的長(zhǎng)度決定了光波的頻率,所以研究人員利用長(zhǎng)21cm的諧振器來(lái)獲得理想的激光束。 研究人員通過(guò)這樣精確的測(cè)量,使儀器不受其他因素干擾,例如壓力,振動(dòng)和溫度。 |