德国的科学家开发了世界上最锋利的激光

科学家开发了世界上最锋利的激光器，其精度破纪录，可以帮助使光学原子钟更加精确，并测试爱因斯坦的相对论。理论上，激光只有一种颜色、频率或波长。然而，实际上，总是有一定的线宽。

研究人员，包括来自德国physikalisch-Technische Bundesanstalt (pTB) 的研究人员，现在已经开发了一种线宽仅为10米赫兹 (mHz) 的激光器，比以往任何时候都更接近理想的激光器。此精度可用于各种应用，例如光学原子钟，精密光谱学，射电天文学以及测试相对论。

自从第一次技术实现激光以来，已经过去了50多年，我们无法想象今天没有它们我们将如何生活。激光在工业，医学和信息技术中的许多应用中使用。激光在许多研究领域和地铁学领域都带来了真正的革命-甚至首先使一些新领域成为可能。

激光器的杰出特性之一是发射光的出色相干性。对于研究人员来说，这是对光波的规则频率和线宽的度量。

理想情况下，激光只有一个固定波长或频率。但是，实际上，大多数类型的激光器的光谱宽度可以达到几kHz到几MHz，这对于许多需要高精度的实验来说还不够好。因此，研究集中于开发具有更高频率稳定性和更窄线宽的更好的激光器。

在一个近10年的联合项目范围内，来自JILA的研究人员，国家标准与技术研究所和美国科罗拉多大学博尔德分校的联合研究所，现在已经在pTB开发了一种激光，其线宽仅为10 mHz (0.01Hz)，据此建立一个新的世界纪录。

“激光的线宽越小，光学时钟中原子频率的测量就越准确。这种新激光器将使我们能够果断地提高时钟的质量，”pTB物理学家Thomas Legero说。

除了新激光器的极小线宽外，研究人员还通过测量发现，发射的激光频率比以前更精确。现在，pTB和Boulder的JILA都在使用新激光器，以进一步提高光学原子钟的质量并对超冷原子进行新的精密测量。在pTB，来自这些激光器的超稳光已经通过光波导分布，然后由不伦瑞克的光学时钟使用。