Odborníci z Physikalisch-Technische Bundesanstalt sestrojili laser se spektrální šířkou pouhých 10 milihertzů. Spektrální šířka je měřítkem toho, kolik optického spektra je pokryto. Přestože zatím stále nedisponujeme ideálním laserem s pouze jednou specifickou vlnovou délkou (fotony vysílanými na jediné frekvenci), jsme mu blíže než kdy dříve.
Dotyčný laser nám usnadní například měření času. „Čím je spektrální šířka laseru menší, tím přesnější je měření frekvence atomů v optických hodinách,“ vysvětlil fyzik Thomas Legero. „Tento nový laser nám rozhodně umožní zlepšit kvalitu našich hodin.“
Vědci na tomto projektu pracovali dlouhých 10 let. Svého cíle dosáhli díky křemíkovému rezonátoru Fabry-Pérot, což je zařízení tvořené dvěma zrcadly umístěnými proti sobě a upevněnými uvnitř dvojitého kužele (viz obrázek v záhlaví).
Velikost mezery mezi těmito zrcadly – a především její stabilita – určuje spektrální šířku laseru umístěného uvnitř rezonátoru. Zrcadla tedy bylo nutné udržet v co možná nejstabilnějším stavu. To v praxi obnášelo eliminovat interference způsobené změnami tlaku, zvukovými vibracemi, seismickými vlnami a výkyvy teploty.
Dalším úkolem bylo minimalizovat tepelný pohyb atomů v rezonátoru. Za tímto účelem byl rezonátor vyroben z monokrystalického křemíku a ochlazen na teplotu -150 ° C.
A pak už se zrodil nejostřejší laser světa. Jeho světelné vlny podle dostupných informací oscilují cca 200bilionkrát za sekundu a jsou stabilní po dobu zhruba 11 sekund, než se dostanou mimo synchronizaci. Za tuto dobu světlo zvládne vykonat 5 cest na Měsíc a zpět. Pokud bychom chtěli s pomocí laseru komunikovat napříč hlubokým vesmírem, muselo by ovšem cestovat ještě dál.
Zdroj: PTB