麻省理工学院(MIT)的一个科学家团队制造了世界上最纯净的激光器。
该设备具有足够的便携性,可用于太空,产生的激光束随着时间的推移变化小于任何其他激光器。在正常情况下,温度变化和其他环境因素导致激光束在波长之间摆动。研究人员称之为摆动“线宽”并以赫兹或每秒周期来测量它。其他高端激光器通常可实现1,000到10,000赫兹的线宽。该激光器的线宽仅为20赫兹。
为了达到极高的纯度,研究人员使用了6.6英尺(2米)的光纤,这些光纤已知会产生线宽非常低的激光。然后,他们通过让激光器不断检查其当前波长与过去的波长并纠正任何出现的错误,进一步提高了线宽。
研究人员表示,这是一个大问题,因为高线宽是依赖于激光束的精密设备的误差源之一。具有高线宽激光的原子钟或重力波探测器不能产生与低线宽版本一样好的信号,使设备产生的数据混乱。
在今天(1月31日)在Optica杂志上发表的一篇论文中,研究人员写道,他们的激光设备已经“紧凑”和“便携”。但他们在一份声明中说,他们正试图进一步小型化。
他们想象的一种可能用途?基于空间的引力波探测器。
引力波探测器可以感知大规模遥远事件对时空的影响。例如,当两个黑洞发生碰撞时,由此产生的冲击波会导致空间像一块石头撞击的水池一样波动。激光干涉仪引力波观测台(LIGO)首次在诺贝尔奖获奖实验中发现了这些涟漪,该实验依赖于仔细监测激光束。当那些光束变形时,有证据表明时空本身已被扰动。
研究人员计划在轨道上建造更大,更精确的引力波探测器。麻省理工学院的这些科学家认为他们的激光器非常适合这项任务。