Ett team av forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) har gjort världens renaste laser.
Enheten, byggd för att vara tillräckligt bärbar för användning i rymden, producerar en stråle med laserljus som förändras mindre med tiden än någon annan laser som någonsin har skapats. Under normala omständigheter får temperaturförändringar och andra miljöfaktorer laserstrålar att vinkla mellan våglängderna. Forskare kallar det som vinklar "linjebredd" och mäter det i hertz, eller cykler per sekund. Andra avancerade lasrar uppnår vanligtvis linjebredder mellan 1 000 och 10 000 hertz. Denna laser har en bredd på bara 20 hertz.
För att uppnå den extrema renheten använde forskarna 2,6 fot (2 meter) optiska fibrer som redan var kända för att producera laserljus med mycket låg linjebredd. Och sedan förbättrade de linjebredden ännu mer genom att lasern ständigt kontrollerar sin nuvarande våglängd mot dess tidigare våglängd och korrigerar eventuella fel som uppstod.
Detta är en stor sak, sa forskarna, eftersom hög linbredd är en av källorna till fel i precisionsanordningar som förlitar sig på laserstrålar. En atomklocka eller en gravitationsvågsdetektor med en höglinjebreddlaser kan inte producera lika bra signaler som en låglinjebreddversion, och blanda med data som enheten producerar.
I ett papper som publicerades idag (31 jan) i tidskriften Optica skrev forskarna att deras laserapparat redan är "kompakt" och "bärbar." Men de försöker minimera det ytterligare, sade de i ett uttalande.
En möjlig användning de föreställer sig? Gravitationsvågdetektorer baserade i rymden.
Gravitationsvågdetektorer känner till påverkan av massiva, avlägsna händelser på rymden. När till exempel två svarta hål kolliderar, orsakar den resulterande chockvågen utrymme att krusas som en vattenpool som slås med en sten. Laserinterferometern Gravitational-Wave Observatory (LIGO) upptäckte först dessa krusningar 2015 i ett Nobelprisvinnande experiment som förlitade sig på noggrant övervakning av laserstrålar. När dessa balkar ändrade form var det bevis på att rymdtiden i sig hade störts.
Forskare planerar att bygga större, mer exakta gravitationsvågdetektorer i omloppsbana. Och dessa MIT-forskare tror att deras lasrar skulle vara perfekta för uppgiften.
