科技日報訊 (記者張佳欣)澳大利亞(ya) 麥考瑞大學團隊展示了一項新技術,能將激光的線寬壓縮到原來的萬(wan) 分之一左右,即從(cong) 10兆赫壓縮至1千赫。這一突破性成果有望在量子計算、原子鍾以及引力波探測等領域帶來變革。相關(guan) 研究發表在新一期《APL光子學》雜誌上。
激光線寬指的是激光光束維持特定頻率和純淨色彩的精確程度。線寬越窄,激光的頻率越穩定、顏色越純淨。
目前常用的一種線寬壓縮設備是布裏淵激光器,通過聲波與(yu) 光的相互作用實現壓縮,但效果有限,一般隻能壓縮至原來的十分之一至百分之一。此次研究人員利用金剛石晶體(ti) 和“拉曼效應”顯著壓縮了激光線寬,效果提高數千倍。
拉曼效應是指激光光子激發材料內(nei) 部的高頻振動,並在與(yu) 這些振動相互作用後發生散射。拉曼效應就像一個(ge) “光譜濾波器”,能把不穩定的激光淨化成更加幹淨、穩定的激光。
團隊在一塊幾毫米大小的金剛石晶體(ti) 中構建了精密的光學腔體(ti) ,並引入一束線寬超過10兆赫的“噪聲型”激光。經過拉曼散射處理後,輸出激光的線寬被壓縮至1千赫,達到現有檢測設備的極限。與(yu) 傳(chuan) 統方法相比,拉曼技術不僅(jin) 壓縮能力更強,還具有更小的線寬潛力,適用範圍廣泛。
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