Utafiti Mpya juu ya leza yenye upana wa mstari

Utafiti Mpya juu yalaser yenye upana wa mstari

Leza yenye upana-mstari ni muhimu katika anuwai ya matumizi kama vile kutambua kwa usahihi, uchunguzi wa macho, na sayansi ya kiasi. Mbali na upana wa spectral, sura ya spectral pia ni jambo muhimu, ambalo linategemea hali ya maombi. Kwa mfano, nishati kwenye pande zote za laini ya leza inaweza kuleta hitilafu katika uchezaji wa macho wa qubits na kuathiri usahihi wa saa za atomiki. Kwa upande wa kelele ya mzunguko wa laser, vipengele vya Fourier vinavyotokana na mionzi ya hiari inayoingialezahali ya kawaida ni ya juu kuliko 105 Hz, na vipengele hivi huamua amplitudes pande zote mbili za mstari. Kwa kuchanganya kipengele cha kukuza Henry na mambo mengine, kikomo cha quantum, yaani kikomo cha Schawlow-Towns (ST), kinafafanuliwa. Baada ya kuondoa kelele za kiufundi kama vile mtetemo wa cavity na kusogea kwa urefu, kikomo hiki huamua kikomo cha chini cha upana wa laini unaoweza kufikiwa. Kwa hiyo, kupunguza kelele ya quantum ni hatua muhimu katika kubunileza zenye upana wa mstari.

Hivi majuzi, watafiti wameunda teknolojia mpya inayoweza kupunguza upana wa miale ya leza kwa zaidi ya mara elfu kumi. Utafiti huu unaweza kubadilisha kabisa nyanja za kompyuta ya quantum, saa za atomiki na utambuzi wa wimbi la mvuto. Timu ya utafiti ilitumia kanuni ya mtawanyiko wa Raman uliochochewa ili kuwezesha leza kusisimua mitetemo ya masafa ya juu ndani ya nyenzo. Athari ya kupunguza upana wa mstari ni maelfu ya mara zaidi ya ile ya mbinu za kitamaduni. Kimsingi, ni sawa na kupendekeza teknolojia mpya ya utakaso wa spectral ya leza ambayo inaweza kutumika kwa aina mbalimbali za leza za pembejeo. Hii inawakilisha mafanikio ya kimsingi katika uwanja wateknolojia ya laser.

Teknolojia hii mpya imetatua tatizo la mabadiliko ya muda wa mawimbi ya mwanga nasibu yanayosababisha usafi na usahihi wa miale ya leza kupungua. Katika laser bora, mawimbi yote ya mwanga yanapaswa kusawazishwa kikamilifu - lakini kwa kweli, baadhi ya mawimbi ya mwanga yako mbele kidogo au nyuma ya wengine, na kusababisha mabadiliko katika awamu ya mwanga. Mabadiliko haya ya awamu hutoa "kelele" katika wigo wa leza - hutia ukungu masafa ya leza na kupunguza usafi wake wa rangi. Kanuni ya teknolojia ya Raman ni kwamba kwa kugeuza hitilafu hizi za muda kuwa mitetemo ndani ya kioo cha almasi, mitetemo hii hufyonzwa haraka na kutoweka (ndani ya trilioni chache za sekunde). Hii hufanya mawimbi ya mwanga iliyobaki kuwa na msisimko laini, na hivyo kufikia usafi wa hali ya juu wa spectral na kutoa athari kubwa nyembamba kwenyewigo wa laser.