İnqrid Fadelli tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Komandanın kristal güzgüləri olan 6 sm silikon boşluğunun şəkli. Kredit: JILA; Physikalisch-Technische Bundesanstalt.

Müəyyən istiqamətlərdə intensiv koherent işıq şüaları yayan cihazlar olan lazerlər tədqiqat mühitlərində geniş istifadə olunur və optik saatlar (yəni, kvars kristallarının titrəmələrindən fərqli olaraq işıq dalğalarına əsaslanaraq vaxtı saxlaya bilən sistemlər) və qravitasiya dalğası aşkarlamaları da daxil olmaqla müxtəlif texnologiyaların mərkəzi komponentləridir.

Son onilliklərdə fiziklər daha çox faza-koherent işıq şüaları yayan və optik interferometriya və optik zaman ölçmə cihazlarının dəqiqliyini artıra bilən getdikcə daha sabit və yüksək performanslı lazerlər hazırlamağa çalışırlar.

Lazerləri sabitləşdirmək üçün ən dominant yanaşma, bir-birinə baxan əks etdirici güzgü cütlərinin istifadəsini əhatə edir və bu da sözdə Fabry-Péro optik boşluğu yaradır. İşıq bu güzgülərdən müəyyən rezonans tezliklərində geri və irəli sıçrayır və bu da lazeri temperatur dəyişikliklərinə və ya digər ətraf mühit amillərinə cavab olaraq dalğalanmaq əvəzinə, dəqiq bir tezlikdə qalmağa məcbur edir.

JILA və Fizika-Texniki Bundesanstalt (PTB) tədqiqatçıları alternativ güzgü materiallarına əsaslanan boşluqlardan istifadə edərək lazerləri daha da sabitləşdirmək üçün kristal güzgülər adlanan yeni perspektivli bir strategiya təqdim etdilər. Physical Review Letters jurnalında dərc olunmuş bir məqalədə qeyd olunan bu strategiya , əvvəllər təklif olunan həllərin əksəriyyətindən xeyli üstün olan ultrastabil lazerlərin hazırlanmasına imkan verdi.

JILA, Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu və Kolorado Boulder Universiteti tərəfindən birgə idarə olunan bir institutdur.

Məqalənin ilk müəllifi Dahyeon Li Phys.org-a bildirib ki, “Son işimiz, təxminən iyirmi ildir davam edən ultrastabil lazerlər üzərində JILA və PTB arasında uzunmüddətli əməkdaşlıq tədqiqatlarının davamıdır”.Kredit: JILA; Physikalisch-Technische Bundesanstalt.

Komandanın tədqiqatının əsas məqsədi müxtəlif növ güzgü materiallarına əsaslanan optik boşluqlardan istifadə edərək daha sabit lazerlər hazırlamaq idi. Beləliklə, onlar keçmişdə geniş istifadə edilən dielektrik güzgü materiallarından daha az səs-küydən təsirlənən güzgüləri müəyyən etməyə başladılar.

Məqalənin baş müəllifi Jun Ye bildirib ki, “Tezlikli stabil lazerlər AMO fizikası və kvant elminin bütün sahələrinin inkişafında mühüm rol oynayıb”.

“Kvant sistemlərinin funksionallığını inkişaf etdirmək üçün bir çox qrup üçün ən müasir səviyyədə güclü performans üçün sistem mühəndisliyi daha təcili bir vəzifəyə çevrildiyindən, təkmilləşdirilmiş tezlik/faza sabitliyinə malik lazerlərin qurulması daha gücləndirici rol oynamışdır.”

Alternativ güzgü materiallarından istifadə

Bu günə qədər hazırlanmış əksər ultrastabil lazerlərin performansı, əks etdirmə keyfiyyətlərini yaxşılaşdıran optik boşluqlardakı güzgü substratlarına çökən ultra nazik izolyasiya təbəqələri olan dielektrik güzgü örtüklərinin istilik dalğalanmaları ilə məhdudlaşmışdır. Bu dalğalanmaları azaltmaq üçün Li, Ye və həmkarları alternativ güzgü örtüklərindən, xüsusən də kristal örtüklərdən istifadə etməyə qərar verdilər.

“Bu materiallara nümunə olaraq kristal alüminium qallium arsenid (AlGaAs) örtüklərini göstərmək olar”, – deyə Li izah etdi. “Kristal güzgülərlə biz ənənəvi güzgülərlə əldə edilə biləndən dörd dəfə daha yaxşı performans səviyyəsinə nail ola bildik. İon şüası püskürtməsi və ya buxar çökməsi kimi ənənəvi örtük üsulları, adətən kristal örtüklərə nisbətən daha çox mexaniki itkiyə malik olan amorf nazik təbəqələr yaradır.”

Tədqiqatçılar tərəfindən istifadə edilən kristal örtüklər, tez-tez optoelektron cihazlar yaratmaq üçün istifadə olunan kristal yarımkeçirici olan AlGaAs-a əsaslanır. Komanda, Thorlabs tərəfindən istehsal edilən bu örtüklərdən istifadə edərək, silikon aralayıcı üçün sıfır istilik genişlənmə əmsalına çatmaq üçün onları 17 K-yə qədər soyudulan kiçik bir silikon optik boşluğa daxil etdi.

Daha sonra onlar bu boşluğa lazer bağladılar və laboratoriyada başqa bir sabit boşluq və Sr optik atom saatı istifadə edərək onun tezliyinin zamanla nə dərəcədə sabit qaldığını qiymətləndirdilər. Onların tapıntıları çox ümidverici idi, çünki lazerin ənənəvi dielektrik örtüklərlə örtülmüş boşluğa kilidlənmiş digər lazerlərdən təxminən dörd dəfə daha sabit olduğu aşkar edildi.

“İndiyə qədər kristal güzgülərin ən müasir ultrastabil lazerlər üçün rəqabətədavamlı olub-olmayacağı ilə bağlı suallar hələ də mövcuddur, çünki onların ikiqat sınma da daxil olmaqla gözlənilməz səs-küy nümayiş etdirdiyi aşkar edilib”, – deyə Li bildirib.

“Bu əlavə səs-küyün mənşəyi hələ də araşdırılmaqda olsa da, biz göstərdik ki, kristal güzgülər ən müasir səviyyədə ənənəvi güzgülərə nisbətən açıq-aydın performans üstünlüyü təklif edə bilər və boşluqları sabitləşdirən lazerlər üçün yeni bir rekord qırır.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Rekord performans və gələcək imkanlar

Bu tədqiqat ultrastabil lazerlərin inkişafı üçün kristal güzgü örtüklərinin potensialını vurğulayır. Digər tədqiqatçılar tezliklə komandanın tapıntılarından ilham ala və kristal güzgülərə əsaslanan oxşar optik boşluqlar yaratmağa başlaya bilərlər.

Ye dedi: “Bu təsdiq digər tədqiqatçıları yeni optik istinad boşluqları və ya ümumiyyətlə dəqiq optik interferometriya üçün kristal güzgüləri ciddi şəkildə nəzərdən keçirməyə sövq edəcək”.

Gələcəkdə Li, Ye və həmkarlarının səyləri lazerlərin və bu lazerlərdən faydalana biləcək müxtəlif texnologiyaların, o cümlədən yeni nəsil optik saatların və yüksək dəqiqlikli naviqasiya sistemlərinin inkişafına töhfə verə bilər. Bu arada, tədqiqatçılar lazerlərin dayanıqlığını daha da artırmağa yönəlmiş əlavə tədqiqatlar planlaşdırırlar.

“Son bir neçə onillikdə böyük irəliləyişlər əldə edilib, lakin hələ də təkmilləşdirmə üçün fikirlər var”, – deyə Li əlavə edib. “Əslində, qrupumuz artıq yeni rekord qıracağı proqnozlaşdırılan yeni nəsil optik boşluq üzərində işləyir və biz həmçinin bu sabit lazerlərin kosmik interferometriya , rabitə və naviqasiya da daxil olmaqla bir sıra elmi tədqiqatlar üçün necə tətbiq olunacağına dair yeni fikirlər araşdırırıq.”

“Biz həmçinin kristal örtüyün inkişaf etdiriciləri ilə əməkdaşlığı davam etdirməkdə və örtük keyfiyyətinin daha da yaxşılaşdırılması üçün imkanları araşdırmaqda maraqlıyıq.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Dahyeon Lee və digərləri, AlGaAs Kristal Güzgüləri ilə Si Boşluğundan 2.5×10 ⁻¹⁷ -nin Tezlik Sabitliyi , Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/zgrm-cjbb . ArXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2509.13503

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Məktubları , arXiv  

Əsas anlayışlar

Kriogenika və vakuum texnologiyasıOptika və lazerlərKristal sistemlərLazer sistemləriİnterferometriya

© 2026 Science X Network