Zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) stworzył najczystszy laser na świecie.
Urządzenie, zbudowane z myślą o przenośności wystarczającej do użycia w przestrzeni kosmicznej, wytwarza wiązkę światła laserowego, która zmienia się mniej w czasie niż jakikolwiek inny laser kiedykolwiek stworzony. W normalnych okolicznościach zmiany temperatury i inne czynniki środowiskowe powodują, że wiązki laserowe poruszają się między długościami fal. Naukowcy nazywają to poruszenie „szerokością linii” i mierzą go w hercach lub cyklach na sekundę. Inne wysokiej klasy lasery zwykle osiągają szerokości linii od 1000 do 10 000 herców. Laser ma szerokość linii zaledwie 20 herców.
Aby osiągnąć tę ekstremalną czystość, naukowcy wykorzystali 2 metry włókien optycznych, o których wiadomo, że wytwarzają światło laserowe o bardzo niskiej szerokości linii. A następnie jeszcze bardziej poprawili szerokość linii, ponieważ laser stale sprawdza swoją bieżącą długość fali w stosunku do swojej poprzedniej długości fali i koryguje wszelkie pojawiające się błędy.
To wielka sprawa, twierdzili naukowcy, ponieważ wysoka szerokość linii jest jednym ze źródeł błędów w precyzyjnych urządzeniach, które opierają się na wiązkach światła laserowego. Zegar atomowy lub detektor fali grawitacyjnej z laserem o wysokiej szerokości linii nie może wytwarzać tak dobrego sygnału jak wersja o niskiej szerokości linii, co powoduje zamazanie danych wytwarzanych przez urządzenie.
W artykule opublikowanym dzisiaj (31 stycznia) w czasopiśmie Optica naukowcy napisali, że ich urządzenie laserowe jest już „kompaktowe” i „przenośne”. Ale próbują go jeszcze bardziej zminiaturyzować, powiedzieli w oświadczeniu.
Jednym z możliwych zastosowań, jakie sobie wyobrażają? Detektory fal grawitacyjnych w przestrzeni kosmicznej.
Detektory fal grawitacyjnych wykrywają wpływ masywnych odległych zdarzeń na czasoprzestrzeń. Na przykład, gdy zderzają się dwie czarne dziury, powstająca fala uderzeniowa powoduje falowanie przestrzeni jak kałuża wody uderzona kamieniem. Laserowe interferometryczne obserwatorium fal grawitacyjnych (LIGO) po raz pierwszy wykryło te zmarszczki w 2015 r. W wielokrotnie nagradzanym eksperymencie Nobla, który polegał na starannym monitorowaniu wiązek laserowych. Kiedy te belki zmieniły kształt, było to dowodem, że sama czasoprzestrzeń została zaburzona.
Naukowcy planują zbudować na orbicie większe, bardziej precyzyjne detektory fal grawitacyjnych. I ci naukowcy z MIT uważają, że ich lasery byłyby idealne do tego zadania.
