دقیق ترین لیزر جهان پس از ده سال تلاش دانشمندان ساخته شد

MacTavish · 31/8/19

به تازگی پژوهشگران موسسه ملی مترولوژی آلمان (PTB) پس از 10 سال تحقیق موفق به ساخت دقیق ترین لیزر جهان شدند؛ در ادامه به بررسی این دستاورد علمی بزرگ خواهیم پرداخت.

در فناوری ساخت لیزر، حالت ایده آل دستیابی به پرتویی با طول‌ موج مشخص و ثابت است که فرکانس تمامی فوتون‌های تابیده ‌شده‌ی آن، یکسان باشد؛ البته مانند بسیاری از این ایده آل‌های علمی، تولید چنین لیزری تاکنون ممکن نبوده است، اما محققین موسسه PTB آلمان با ساخت دقیق ترین لیزر دنیا گامی بزرگ در رسیدن به این هدف تکنولوژی لیزر، برداشته‌اند.

دقت لیزرها که مهم‌ترین مشخصه‌ی آن‌هاست، با فاکتوری به نام عرض خطی (Linewidth) اندازه‌گیری می‌شود؛ عرض خطی مقیاسی برای اندازه‌گیری طیف نوری پوشش داده شده توسط یک لیزر است. لیزر ساخته‌شده با داشتن عرض خطی 10 میلی هرتز (0.01 هرتز)، به عنوان دقیق ‌ترین لیزر جهان شناخته می‌شود که یکی از کاربردهای آن، اندازه‌گیری بهتر فرکانس اتم در ساعت نوری، برای محاسبه‌ی زمان با دقت بالاتر است.

ساخت دقیق ترین لیزر دنیا ثمره 10 سال تلاش دانشمندان بوده که با کمک تشدیدگر سیلیکونی فابری پرو (Fabry Perot) امکان‌پذیر شده است؛ این نوع تشدیدگر دستگاهیست که از طریق دو آینه‌ی ثابت که رو به روی هم در داخل دو مخروط قرار گرفته‌اند، طول‌موج نور را کنترل می‌کند. پس از تنظیم تمامی متغیرها، دانشمندان با سیستم ساخته‌شده لیزری را به وجود آوردند که امواج نوری آن حدودا 200 تریلیون بار در ثانیه نوسان دارد. پرتو لیزر منتشرشده پس از 11 ثانیه از حالت پایدار خارج می‌شود؛ این زمان برای طی مسافتی 10 برابر فاصله‌ی بین زمین تا ماه، کافی است.

در آینده دقیق ترین لیزر جهان کاربردهای فراوانی خواهد داشت

در حال حاضر این لیزر برای بهبود کیفیت ساعت‌ها و اندازه‌گیری بهتر پارامترهای مربوط به اتم‌های فوق سرد، استفاده می‌شود، اما در آینده نزدیک انتظار می‌رود که این دستاورد بزرگ در زمینه‌های بی‌شمار دیگری مورداستفاده قرار گیرد.