480.45
+0.06
537.05
+0.45
8.13
+0.06
+18
Погода в Ереване
Рус
Физики создали первый "безфотонный" лазерный излучатель
10:18
05 Апреля 2012

Американские физики создали первый "безфотонный" лазер на основе атомов рубидия, испускающий одинаковые порции света со сверхстабильными интервалами, что позволяет использовать такие устройства для создания сверхточных атомных часов или для синхронизации импульсов обычных лазерных излучателей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Группа ученых под руководством Джеймса Томпсона (James Tompson) из университета штата Колорадо в городе Боулдер (США) собрала экспериментальный прототип "безфотонного" лазера, реализовав принцип так называемого "сверхизлучения". Существование этого эффекта было предсказано американским физиком Робертом Дикке (Robert Dicke) в 1954 году и экспериментально обнаружено в 1973 году, передает РИА Новости.

В обычных лазерах источником излучения выступают фотоны, "саморазмножающиеся" в рабочем теле излучателя. В процессе накачки лазера фотоны сталкиваются с зеркальными стенками устройства, из-за чего те начинают вибрировать. Эти вибрации негативным образом сказываются на спектре и других характеристиках излучения, что ограничивает точность обычных лазеров.

Сверхизлучение лишено этих недостатков, так как на подготовку импульса фотоны и зеркала практически не влияют. Источником излучения является группа тесно расположенных атомов, охлажденных почти до абсолютного нуля (минус 273 градуса Цельсия).

После этого атомы накачиваются при помощи внешнего источника энергии и часть их электронов переходит из состояния покоя на высокий энергетический уровень. Когда число "заряженных" атомов достигает определенной критической отметки, отдельные атомы теряют "индивидуальность" и их коллектив спонтанно испускает пучок идеально синхронизированных частиц света - фотонов - с очень узкой частотой излучения.

Как отмечают Томпсон и его коллеги, ученые предпринимали множество попыток создать лазер на основе этого эффекта, однако они всегда сталкивались с проблемой подбора рабочего вещества и "накачки" нужного числа атомов без преждевременного испускания фотонов отдельными "индивидами".

Исследователи решили эту проблему при помощи двух нестандартных решений. В качестве рабочего материала они использовали газ из щелочного металла рубидия. Атомы этого вещества можно легко охладить до сверхнизких температур и "поймать" в ловушку. С другой стороны, у этого материала есть серьезный недостаток - структура его электронной оболочки препятствует созданию лазера с узким спектром излучения.

Томсон и его коллеги решили эту проблему, периодически "накачивая" атомы рубидия при помощи обычного лазера. Благодаря облучению в атомах рубидия появлялся "виртуальный" высокий энергетический уровень, необходимый для спонтанного перехода электронов в состояние покоя. В результате этого возникало сверхизлучение, хотя и с несколько "смазанным" спектром по сравнению с тем, который бы возник в случае "честной" реализации этого эффекта.

Тем не менее, экспериментальный излучатель Томсона и его коллег примерно в тысячу раз чувствительнее самых точных обычных лазеров. Благодаря этому "безфотонные" излучатели, а также синхронизированные с ними обычные лазеры, можно использовать для создания сверхточных атомных часов, а также для других целей - астрономических и физических наблюдений, улучшения работы спутников GPS и систем оптической связи. -0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
21:17
26 Июня 2017
Нейробиологи нашли способ стирать плохие воспоминания
Нейробиологи из Колумбийского университета в США и Университета Макгилла в Канаде нашли способ лечения посттравматического стрессового расстройства
21:33
25 Июня 2017
Ученые в 2017 году выявили 5 неожиданных открытий о сердце
Эксперты также назвали самые полезные для сердца человека продукты
21:14
22 Июня 2017
Астрономы не исключают существование второго Марса в Солнечной системе
Астрономы из Аризонского университета допустили существование в Солнечной системе десятой планеты
19:55
22 Июня 2017
Google был заблокирован в России
Одна из страниц Google была внесена в реестр запрещенных сайтов из-за того, что с нее происходило перенаправление на сайт букмекерской конторы
15:20
22 Июня 2017
Инженерный форум-выставка впервые пройдет в Армении
Первый специализированный Инженерный форум-выставка пройдет 24-го июня в Армении, сообщил глава фонда "Инкубатор предприятий" Баграт Енгибарян
09:47
21 Июня 2017
Апокалипсис не за горами: климатологи ждут смертельную для человечества жару
По мнению ученых, люди вряд ли успеют приспособиться к новым условиям
13:25
19 Июня 2017
NASA обнаружило, что Черное море изменило свой цвет (ФОТО)
NASA опубликовало свежие фотографии Черного моря, сделанные со спутника. Согласно выводам специалистов, главная российская акватория изменила свой цвет
15:52
17 Июня 2017
В Китае осуществили квантовую телепортацию между Землей и космосом
В Китае осуществили квантовую телепортацию между космосом и Землей на расстояние более 1,2 тысячи километров
15:06
16 Июня 2017
Суперсовременная лаборатория молекулярной генетики появится в Ереване
Суперсовременная лаборатория молекулярной генетики откроется на факультете биологии Ереванского государственного университета
21:23
15 Июня 2017
Ученые предрекли катастрофу в бассейне самой полноводной реки мира
Наступление катастрофы спрогнозировали ученые из Бразилии, Германии, Сингапура, Великобритании и США
21:14
15 Июня 2017
"Звездные врата" открылись в армянском Бюракане
На территории Бюраканской астрофизической  обсерватории открылись "Звездные врата"
20:19
15 Июня 2017
Ученые нашли точное местоположение восьмого чуда света
Ранее специалисты полагали, что восьмое чудо света может находиться, в частности, на дне Ротомахана