Nova investigación sobreláser de ancho de liña estreito
Os láseres de ancho de liña estreito son cruciais nunha ampla gama de aplicacións como a detección de precisión, a espectroscopia e a ciencia cuántica. Ademais do ancho espectral, a forma espectral tamén é un factor importante, que depende do escenario da aplicación. Por exemplo, a potencia a ambos os dous lados da liña láser pode introducir erros na manipulación óptica dos cúbits e afectar á precisión dos reloxos atómicos. En termos de ruído de frecuencia láser, os compoñentes de Fourier xerados pola radiación espontánea que entra nolásero modo adoita ser superior a 105 Hz, e estes compoñentes determinan as amplitudes en ambos os dous lados da liña. Combinando o factor de mellora de Henry e outros factores, defínese o límite cuántico, concretamente o límite de Schawlow-Townes (ST). Despois de eliminar os ruídos técnicos como a vibración da cavidade e a deriva da lonxitude, este límite determina o límite inferior do ancho de liña efectivo alcanzable. Polo tanto, minimizar o ruído cuántico é un paso clave no deseño deláseres de ancho de liña estreito.
Recentemente, uns investigadores desenvolveron unha nova tecnoloxía que pode reducir o ancho de liña dos feixes láser en máis de dez mil veces. Esta investigación podería transformar completamente os campos da computación cuántica, os reloxos atómicos e a detección de ondas gravitacionais. O equipo de investigación utilizou o principio da dispersión Raman estimulada para permitir que os láseres exciten vibracións de maior frecuencia dentro do material. O efecto de estreitar o ancho de liña é miles de veces maior que o dos métodos tradicionais. Esencialmente, equivale a propoñer unha nova tecnoloxía de purificación espectral láser que se pode aplicar a unha variedade de diferentes tipos de láseres de entrada. Isto representa un avance fundamental no campo datecnoloxía láser.
Esta nova tecnoloxía resolveu o problema dos pequenos cambios aleatorios na sincronización das ondas de luz que provocan que a pureza e a precisión dos raios láser diminúan. Nun láser ideal, todas as ondas de luz deberían estar perfectamente sincronizadas, pero en realidade, algunhas ondas de luz están lixeiramente por diante ou por detrás doutras, o que provoca flutuacións na fase da luz. Estas flutuacións de fase xeran "ruído" no espectro láser: desdibujan a frecuencia do láser e reducen a pureza da súa cor. O principio da tecnoloxía Raman é que, ao converter estas irregularidades temporais en vibracións dentro do cristal de diamante, estas vibracións absórbense e disípanse rapidamente (en poucas billonésimas de segundo). Isto fai que as ondas de luz restantes teñan oscilacións máis suaves, conseguindo así unha maior pureza espectral e xerando un efecto de estreitamento significativo noespectro láser.
Data de publicación: 04-08-2025