科学家打造出历史上最锐利的激光器

更清晰的激光意味着所有领域的精度更高使用它们的地方，科学家们刚刚创造了激光清晰度的新记录，制造了一种具有行宽仅 10 毫赫兹（0.01 赫兹）。

该线宽是衡量有多少光谱它涵盖了这一点，虽然我们还没有实现仅具有一种特定波长的激光（光子以单一频率流动）的理想目标，但我们现在比以往任何时候都更接近。

德国国家计量研究所（PTB）的研究人员表示，新型激光器的用途之一是保持我们的时间标准。

“激光器的线宽越小，光学时钟中原子频率的测量就越准确。”一位研究人员解释道，物理学家托马斯·莱杰罗。 “这种新型激光器将使我们能够决定性地提高时钟的质量。”

经过近十年的工作，研究人员在一个新的记录的帮助下创造了新纪录。法布里-珀罗硅谐振器，一种用于通过两个相对放置并固定在双锥体内的固定镜子来控制光波长的装置。

这些镜子之间间隙的长度，特别是其稳定性，控制着其中激光的线宽，因此科学家面临的挑战是尽可能保持这些镜子的稳定。

这意味着消除压力变化、声波和地震波振动以及温度波动的干扰。

最后的任务是尽量减少谐振器中原子的热运动，即布朗运动所有材料在有限温度下都会发生这种情况：为此，谐振器由单晶硅制成，并冷却至 -150 摄氏度（-238 华氏度）的温度。

然后世界上最锐利的激光诞生了。 研究人员表示，激光的光波每秒振荡约 200 万亿次，在失去同步之前会稳定 11 秒左右。

这足以让光传播到并返回五次。

如果激光要帮助改善深空无线电通信，它就必须传播得更远，PTB 团队有信心将线宽进一步降低，也许低于 1 毫赫兹。

事实上，研究人员创造了两种具有相同特性的激光器——因为之前没有人制造过符合此规格的激光器，所以需要两种设备相互比较并验证关键测量结果。

目前，激光器被用来提高光学原子钟的质量并测量超冷原子具有更高的准确性。

未来，激光器还可以用于更精确地测量电磁辐射，甚至测试相对论。

经过十年的研制，新型超锐激光器表明，努力确实会有回报，我们期待看到这项技术在未来如何改进。

该研究发表于物理评论快报。