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世界最小激光线宽出世了
- 2017-09-18 -

由德国联邦物理技能研究院(PTB)、美国天体物理联合实验室(JILA)、美国国家标准与技能研究所的研究人员创建了两个独立的激光器,每个具有自己的硅法布里-珀罗腔,激光线宽仅为0.01Hz的激光打孔。这是一个世界纪录,远远小于一般的千赫兹或兆赫兹规格的线宽。

冷却至124 K时,两个激光器在194 THz作业频率(1545 nm波长)之间的拍音为5 mHz。这两种激光器的相位相干时刻可达55秒。腔镜的热布朗噪声约束激光器的线宽变得更窄。

因为世界上没有其他可比较准确的激光,所以从事这种协作的科学家有必要直接建立两个这样的激光体系。只要经过比较这两种激光才干证明发射光的杰出特性。

每个激光器的核心部件是21cm长的法布里-珀罗硅谐振器。激光打孔使用两个硅锥体将两个谐振镜保持在固定的间隔。安稳电子元件保证激光的光频率一直遵从谐振器的固有频率。

激光现已用于精细丈量

新的激光器现在PTB和JILA中使用,以进一步进步光学原子钟的质量,并对超冷原子进行新的精细丈量。在PTB,来自这些激光器的超安稳光现已经过光波导散布,然后由不伦瑞克的光学时钟使用。

PTB研究人员之一、托马斯·勒格罗表明:“未来,方案在欧洲的网络中传播这种光。 这个方案将答应在不伦瑞克的时钟与在巴黎和伦敦的时钟之间进行更准确的比较。”在JILA,一个相似的方案是将激光散布在衔接JILA和各种NIST实验室的光纤网络之间。

该协作研究的科学家们看到了进一步的优化激光打孔可能性,即新颖的晶体镜层和较低的温度能够进一步下降搅扰的热噪声,然后线宽乃至能够变得小于1mHz。