Нарийн шугамын лазерын шинэ судалгаа

Шинэ судалгаанарийн шугамын өргөнтэй лазер

Нарийн шугамын өргөнтэй лазер нь нарийн мэдрэгч, спектроскопи, квант шинжлэх ухаан зэрэг өргөн хүрээний хэрэглээнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Спектрийн өргөнөөс гадна спектрийн хэлбэр нь бас чухал хүчин зүйл бөгөөд энэ нь хэрэглээний хувилбараас хамаарна. Жишээлбэл, лазерын шугамын хоёр талд байгаа хүч нь кубитын оптик зохицуулалтад алдаа гаргаж, атомын цагны нарийвчлалд нөлөөлж болзошгүй. Лазерын давтамжийн дуу чимээний хувьд, туяа руу орж аяндаа цацраг туяагаар үүсгэгддэг Фурье бүрэлдэхүүн хэсгүүд.лазергорим нь ихэвчлэн 105 Гц-ээс өндөр байдаг бөгөөд эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь шугамын хоёр талын далайцыг тодорхойлдог. Хенри сайжруулах хүчин зүйл болон бусад хүчин зүйлсийг нэгтгэн квант хязгаарыг, тухайлбал Schawlow-Townes (ST) хязгаарыг тодорхойлсон. Хөндий чичиргээ, уртын шилжилт зэрэг техникийн дуу чимээг арилгасны дараа энэ хязгаар нь хүрч болох үр дүнтэй шугамын өргөний доод хязгаарыг тодорхойлно. Тиймээс квант дуу чимээг багасгах нь дизайны гол алхам юмнарийн шугамын өргөнтэй лазерууд.

Саяхан судлаачид лазерын туяаны шугамын өргөнийг арав гаруй мянга дахин багасгах шинэ технологийг боловсруулжээ. Энэхүү судалгаа нь квант тооцоолол, атомын цаг, таталцлын долгион илрүүлэх салбарыг бүрэн өөрчилж чадна. Судалгааны баг лазерыг материалын доторх өндөр давтамжийн чичиргээг өдөөх боломжийг олгохын тулд өдөөн хатгасан Раман тархалтын зарчмыг ашигласан. Шугамын өргөнийг нарийсгах үр нөлөө нь уламжлалт аргуудаас хэдэн мянга дахин их байдаг. Үндсэндээ энэ нь янз бүрийн төрлийн оролтын лазеруудад хэрэглэж болох лазерын спектрийн цэвэршүүлэх шинэ технологийг санал болгохтой ижил юм. Энэ нь салбарын үндсэн нээлт болж байналазер технологи.

Энэхүү шинэ технологи нь лазер туяаны цэвэр байдал, нарийвчлалыг бууруулдаг гэрлийн долгионы цаг хугацааны санамсаргүй өөрчлөлтийн асуудлыг шийдсэн. Тохиромжтой лазерын хувьд бүх гэрлийн долгионууд төгс синхрончлогдсон байх ёстой - гэхдээ бодит байдал дээр зарим гэрлийн долгион нь бусдаас бага зэрэг түрүүлж эсвэл хоцорч, гэрлийн фазын хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Эдгээр фазын хэлбэлзэл нь лазерын спектрт "дуу чимээ" үүсгэдэг - лазерын давтамжийг бүдгэрүүлж, өнгөний цэвэр байдлыг бууруулдаг. Раман технологийн зарчим нь эдгээр цаг хугацааны жигд бус байдлыг алмаазан болор доторх чичиргээ болгон хувиргаснаар эдгээр чичиргээ хурдан шингэж, сарнидаг (секундийн хэдэн их наядны дотор). Энэ нь үлдсэн гэрлийн долгионыг илүү зөөлөн хэлбэлзэлтэй болгож, илүү өндөр спектрийн цэвэршилтийг бий болгож, гэрэлд мэдэгдэхүйц нарийсдаг нөлөөг бий болгодог.лазер спектр.