Исследователи из Массачусетского технологического института (МТИ) создали самый чистый лазер в мире. Устройство, придуманное для портативного использования в космосе, генерирует лазерный луч, который со временем поддается изменениям меньше, чем его «коллеги».
При нормальных обстоятельствах изменения температуры и прочие факторы окружающей среды заставляют лазерные лучи колебаться между длинами волн. Исследователи именуют такие покачивания «шириной линии», измеряя их в герцах или циклах в секунду. Другие высокопроизводительные лазеры обычно достигают ширины линии 1000-10000 Гц. Однако показатель нового лазера – всего 20 Гц.
Чтобы добиться настолько предельной чистоты, команда задействовала 2 м оптических волокон, производивших лазерное излучение с крайне малой шириной линии. Затем они улучшили ширину линии, позволив лазеру постоянно проверять текущую длину волны по сравнению с прошлой длиной волны и вносить любые необходимые поправки.
Это важное достижение, ведь большая ширина линии считается одним из источников ошибок в точных приборах, где применяются лучи лазерного света. Атомные часы или детектор гравитационных волн с лазером большой ширины просто искажают реальные данные.
Исследователи отметили портативность и компактность созданного ими устройства. Но они пытаются добиться более миниатюрных размеров. Команда полагает, что изобретение можно будет использовать в гравитационно-волновых детекторах.
Детекторы гравитационных волн улавливают влияние массивных отдаленных событий на пространство-время. Например, при столкновении двух черных дыр результирующая ударная волна вызывает колебания пространства. Впервые эту рябь зафиксировали в 2015 году с помощью LIGO. Как только изменились лучи, стало ясно, что нечто нарушило пространство-время.
Исследователи планируют создать на орбите крупные и более точные детекторы гравитационных волн. Команда МТИ считает, что их лазеры идеально подходят для такой задачи.