Et team af forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) har lavet den reneste laser i verden.
Enheden, der er bygget til at være bærbar nok til brug i rummet, producerer en stråle af laserlys, der ændrer sig mindre over tid end nogen anden laser nogensinde er skabt. Under normale omstændigheder får temperaturændringer og andre miljøfaktorer laserstråler til at svinge mellem bølgelængder. Forskere kalder det vinklede "linjebredde" og måler det i hertz eller cyklusser pr. Sekund. Andre avancerede lasere opnår typisk linjebredder mellem 1.000 og 10.000 hertz. Denne laser har en linjebredde på kun 20 hertz.
For at opnå den ekstreme renhed brugte forskerne 6,6 fod (2 meter) optiske fibre, som allerede var kendt for at producere laserlys med meget lav liniebredde. Og så forbedrede de linjebredden endnu mere ved at få laseren konstant til at kontrollere sin nuværende bølgelængde mod dens tidligere bølgelængde og korrigere eventuelle fejl, der blev skåret op.
Dette er en stor aftale, sagde forskerne, fordi høj linjebredde er en af fejlkilderne i præcisionsanordninger, der er afhængige af laserstråler. Et atomur eller en gravitationsbølgedetektor med en højlinjebreddslaser kan ikke producere så godt signal som en lavlinjebreddeversion, der blander de data, enheden producerer.
I et papir, der blev offentliggjort i dag (31. januar) i tidsskriftet Optica, skrev forskerne, at deres laserenhed allerede er "kompakt" og "bærbar." Men de prøver at miniaturisere det yderligere, sagde de i en erklæring.
En mulig brug, de forestiller sig? Gravitationsbølgedetektorer baseret i rummet.
Tyngdekraftsdetektorer mærker virkningen af massive, fjerne begivenheder på rumtiden. Når for eksempel to sorte huller kolliderer, får den resulterende stødbølge plads til at krusle som en vandpulje, der er slået med en sten. Laserinterferometer Gravitations-Wave Observatory (LIGO) påviste først disse krusninger i 2015 i et Nobelprisvindende eksperiment, der var afhængig af omhyggelig overvågning af laserstråler. Da disse bjælker ændrede form, var det bevis for, at selve rumtiden var blevet forstyrret.
Forskere planlægger at bygge større, mere præcise gravitationsbølgedetektorer i kredsløb. Og disse MIT-forskere synes, at deres lasere ville være perfekte til opgaven.
