激光器是精密的代名詞，但一般來說，其還有改進的余地。“完美”的激光器會在一個特定的波長發(fā)出一種光。光從激光器中射出，激光起振后,會有一個或多個縱模產(chǎn)生,每個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之一，現(xiàn)在德國研究人員已經(jīng)開發(fā)出了世界上最小線寬的激光器，線寬僅為10 mHz(0.01 Hz)。
通常，最好的激光器可以具有窄到幾kHz的線寬，但是對于特別精確的儀器，如光學原子鐘，就需要將之進一步收窄。另一種衡量激光束質(zhì)量的方式是光頻率的穩(wěn)定性：在過了一段時間之后，光波的震蕩會出現(xiàn)不同步，因此一束激光能維持更長的“完美”時間，其質(zhì)量也就愈佳。
來自德國聯(lián)邦物理技術研究院(PTB)和美國天體物理聯(lián)合實驗室(JILA)的科學家共同研發(fā)的新型激光器在這兩個領域均表現(xiàn)優(yōu)異。除了其10 mHz的極小線寬，其光波能持續(xù)11秒保持穩(wěn)定，此時光束延伸約330萬公里，約是地月距離的10倍。
事實上，新的激光器非常精確的，難以與現(xiàn)有的激光器進行比較，為了證明它的價值，團隊研發(fā)了兩個激光器，并將它們相互比較。這兩個設備由Fabry-Pérot硅諧振器制成，包含兩個彼此相對的固定反射鏡。由于諧振器的長度決定了光波的頻率，所以研究人員利用長21cm的諧振器來獲得理想的激光束。 研究人員通過這樣精確的測量，使儀器不受其他因素干擾，例如壓力，振動和溫度。
研究人員正在利用這種極小線寬的新型激光器來制造更準確的原子鐘，并對超冷原子進行更精確的測量。研究人員認為，通過調(diào)整反射鏡的組成并找到降低諧振器內(nèi)部溫度的方法，線寬能進一步收窄，甚至可以達到1 mHz以下。
這項研究成果發(fā)表在《物理評 論快報》(Physical Review Letters)雜志上。
來自德國聯(lián)邦物理技術研究院(PTB)和美國天體物理聯(lián)合實驗室(JILA)的科學家共同研發(fā)的新型激光器在這兩個領域均表現(xiàn)優(yōu)異。除了其10 mHz的極小線寬，其光波能持續(xù)11秒保持穩(wěn)定，此時光束延伸約330萬公里，約是地月距離的10倍。
事實上，新的激光器非常精確的，難以與現(xiàn)有的激光器進行比較，為了證明它的價值，團隊研發(fā)了兩個激光器，并將它們相互比較。這兩個設備由Fabry-Pérot硅諧振器制成，包含兩個彼此相對的固定反射鏡。由于諧振器的長度決定了光波的頻率，所以研究人員利用長21cm的諧振器來獲得理想的激光束。 研究人員通過這樣精確的測量，使儀器不受其他因素干擾，例如壓力，振動和溫度。
研究人員正在利用這種極小線寬的新型激光器來制造更準確的原子鐘，并對超冷原子進行更精確的測量。研究人員認為，通過調(diào)整反射鏡的組成并找到降低諧振器內(nèi)部溫度的方法，線寬能進一步收窄，甚至可以達到1 mHz以下。
這項研究成果發(fā)表在《物理評 論快報》(Physical Review Letters)雜志上。
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