Ученые разработали наиболее чистый лазер, пригодный для использования в космических гравитационно-волновых обсерваториях.
Учёные из Массачусетского технологического института разработали самый чистый лазер в мире. опубликованнойВ журнале Optica авторы исследования утверждают, что созданное ими лазерное устройство достаточно компактное и переносное, но стремятся сделать его ещё более миниатюрным.
Космическое устройство генерирует луч лазера, стабильность которого превосходит все созданные ранее аналоги. В обычных условиях лазерные лучи из-за температурных колебаний и других внешних факторов варьируются по длине волны. Ученые называют это «шириной линии», измеряемой в герцах – циклах в секунду. Другие передовые лазеры демонстрируют ширину линии от 1000 до 10 тысяч герц, а новый лазер имеет всего 20 герц.
Чтобы достичь подобной чистоты луча, учёные… использовалиДва метра оптоволокна, так как известно, что этот материал производит лазерный свет с низкой шириной линии. Затем улучшили ширину линии: лазер постоянно проверяет свою текущую длину волны по сравнению с предыдущей и корректирует ошибки.
Учёные считают эту работу крайне важной, потому что большая ширина волны является одним из факторов погрешности в прецизионных приборах, использующих лазерное излучение. Атомные часы или гравитационно-волновые датчики с лазером большой ширины спектра не могут… производитьТакой точный сигнал, как версия с низкой шириной волны, искажает получаемые данные.
Где можно использовать такой чистый лазер? Например, в гравитационно-волновых датчиках, установленных в космосе.
Гравитационно-волновые датчики регистрируют влияние массивных удаленных событий на структуру пространства-времени. Например, при столкновении двух черных дыр возникающая ударная волна создает в пространстве волны, подобные кругам на воде. Гравитационно-волновая обсерватория LIGO впервые… зарегистрировалаВ 2015 году во время эксперимента с наблюдением за лазерными лучами обнаружили такую рябь. Изменение формы лучей свидетельствовало о колебаниях пространства-времени.
Учёные из Массачусетского технологического института рассчитывают установить на околоземной орбите гравитационно-волновые датчики большей мощности и точности.