麥克里大學實現超純頻率激光的新途徑

麥克里大學的研究人員已經發現了基於鑽石的製作出超純頻激光器的新方法，避免了不穩定和擴大激光的頻率等問題。

這項研究的結果，發表在美國光學學會的雜誌《光學》期刊上，將有希望實現下一代遠程溫室氣體感測、原子鐘和原子捕集以及引力波天文學所需的激光。

使用鑽石，物理與天文學系的奧利弗·盧克斯博士和副教授瑞馳·米爾德倫使用一個簡單的激光諧振腔的設計，表現出了穩定的單頻操作，這通常情況下是高度敏感的且不穩定。特別是，他們把鑽石放置在漫長的駐波腔的中點，配置通常被認為是「最壞的情況」，誘導引起多色行為發生的不穩定性。

「激光器被認為高度單色，即一個單一的頻率，但在大多數情況下，它們的光譜純度是由不穩定的影響被稱為空間燒孔。這種效應使激光頻率亂跳分組到許多緊密的隔開的線之間，」副教授米爾德倫說。

「這個問題是可以避免的，在我們的實驗中，通過使用一種光放大介質，依賴於受激散射，而不是一種激發的介質，它包含的能量，類似粒子數翻轉裝置。」

許多激光應用需要一個純粹的頻率，這種需要對於目前引起廣泛興趣的引力波天文學更是顯著，這依賴於高功率和超穩定的單頻激光束的干擾情況。

「我們的發現為激光設計提供了更大的自由度，和潛在的更簡單、更強大的系統設計。而且，由於光放大器的發動機的工作原理，使用一個從根本上與我們所熟悉的大多數激光器的不同的原則，所利用的一個完全不同的範圍內的材料，包括那些具有特殊屬性的材料，如鑽石。這保證了一種在更廣泛的波長選擇和具有潛在的非常高的功率產生單頻激光器的方法。」

（來源：實驗幫）

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