Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2018. 01. 17. - 09:26GrahamNus

good mood all day =)
and how are you?

2017. 12. 22. - 17:33MashaAgomo

This message is posted here using XRumer + XEvil 4.0

2017. 07. 27. - 09:10KGabi

Mi is tudunk munkát adni: mérnököknek  Jooble 

A világ legstabilabb lézere: eszköz a pontosabb optikai atomórákhoz

2012.09.25.
Az új fejlesztésű szilícium rezonátor stabilabbá teszi a lézer frekvenciáját, mint valaha, így fontos eszközzé válhat a jelenleginél még pontosabb optikai atomórák gyártásában.


Fotó: Az új szilícium rezonátor pénzérméhez viszonyított mérete. (Kredit: PTB)

A legstabilabb frekvenciájú lézer: ez az eredménye a több szervezetet magába foglaló együttműködésnek. A munkában részt vettek a Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), az Excellence Cluster QUEST (Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research) és az American NIST (National Institute of Standards and Technology)/JILA szervezet munkatársai. A fejlesztés fontos lépés a nagyfelbontású optikai spektroszkópia területén is, például az ultra-hideg atomok esetében, mindenekelőtt azonban az optikai atomórák számára tesz lehetővé egy stabilabb interrogációs lézert.

Egy optikai atomórának a lehető legstabilabb frekvenciájú lézerforrásra van szüksége. A kereskedelmi lézerrendszerek – további módosítások nélkül – nem alkalmasak erre a feladatra. Ehhez stabilizálni kell őket, melynek egyik lehetséges megoldása az optikai rezonátor. Magát a rezonátort két rendkívül fényvisszaverő, távtartóval rögzített távolságra levő tükör alkotja. A döntő szempont a következő: az orgona csövéhez hasonlóan a rezonátor hossza határozza meg, hogy a rezonátorban milyen frekvenciával tud rezegni a fény. A stabil lézer tehát nagy hosszúságstabilitású rezonátort igényel, következésképpen, a tükrök közti távolságot annyira állandó szinten kell tartani, amennyire csak lehetséges.

A modern rezonátor-stabilizált lézerrendszerek idő közben olyan fokú műszaki fejlettséget értek el, hogy a stabilitásuknak gyakorlatilag csak a rezonátorok termikus zaja szab korlátot. A molekulák Brown-féle mozgásához hasonlóan, a rezonátorban található atomok is folyamatosan mozgásban vannak, ezért korlátozzák a hosszúság stabilitását. A rezonátorokat eddig üvegből készítették, aminek rendezetlen és „puha” anyagszerkezete nagy mozgásokat eredményezett. Az új rezonátor ezzel szemben egykristályos szilíciumból készült, melynek „merev” anyaga alacsony zajszintet biztosít. A -149°C-os hőmérsékletre hűtött szilíciumot rendkívül kis hőtágulás jellemzi, és a maradék termikus zaj is tovább csökken. Ahhoz, hogy a rezonátor ezen a hőmérsékleten üzemeljen, a kutatóknak mindenekelőtt egy alacsony vibrációs kriosztátot kellett kifejleszteniük. Az eredményre valóban büszkék lehetnek: a két üvegrezonátorral történt összehasonlító tesztelés során a kutatók – idáig páratlan – 1x10-16 frekvenciastabilitást mutattak ki.

Ezzel jelentős akadály hárult el a még jobb optikai atomórák fejlesztése előtt, hiszen a lézerek stabilitása kritikus pontot jelent. Az óra „ingáját” egy keskeny optikai abszorpciós vonal jelenti egy atomban vagy ionban, melynek átmeneti frekvenciáját lézer olvassa le. Ez jellemzően néhány milli-hertzet jelent, amit az üveg rezonátorok – limitált hosszúsági stabilitásuk miatt – nem képesek elérni.

Most azonban ez is lehetséges. A szilícium rezonátorhoz stabilizált lézer 40 mHz alatti sávszélességet ér el, így új dimenziót nyithat meg az optikai atomórák előtt. A munka hasznos lehet az optikai precíziós spektroszkópia területén is, ami szintén az Excellence Cluster QUEST egyik kutatási fókuszpontja.

„A jövőt tekintve, még mindig van hova fejlődniük az optikai tükröknek, hiszen a termikus zaj korlátozza az elérhető stabilitást,” magyarázza Christian Hagemann PTB. A jövő kutatói ezért még alacsonyabb hőmérsékleteket fognak becélozni és még jobb fényvisszaverő szerkezeteket fognak alkalmazni ahhoz, hogy a frekvencia stabilitását egy újabb nagyságrenddel emeljék.

Forrás: www.sciencedaily.com

Püski László

Cikk értékelése: 
Szerző: Püski László

Hozzászólások

A lézerben még nagyon sok a potenciál...

Új hozzászólás

Filtered HTML

  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • Engedélyezett HTML jelölők: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <p>
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.

Plain text

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
CAPTCHA
Ezzel a feladattal teszteljük, hogy valódi látogató vagy-e.

Kapcsolódó cikkek

Német és francia kutatók felfedezték, hogy a gamma-sugarakat nagyobb mértékben is meg lehet törni, amely megnyithatja az utat az atommagok nagy energiájú sugárzással történő vizsgálta felé.
A világ eddigi legrövidebb, 67 attoszekundumos lézerimpulzusát hozták létre a Közép-Floridai Egyetem (UCF) kutatói, az új eszköz lehetőséget ad a kvantummechanika közvetlen tanulmányozására.
Csillagászok vizsgálata alapján egy neutroncsillag és egy fehér törpe olyan pályán kering egymás körül, amelyen a gravitáció természetét vázoló teóriának megfelelő ütemben közelednek egymáshoz.
Kutatók munkára fogják az elektronspint

Friss hírek

E-hajtómű? Miért ne?