Группа ученых из МГУ им. М.В. Ломоносова в сотрудничестве с физиками из Швейцарии представила «микрочип, который может заменить сложную лазерную установку». Генерируя фемтосекундные импульсы света (10-15 сек.) с особым частотным спектром под называнием оптическая гребенка, чип способен делать, то, что прежде удавалось лишь с помощью больших и сложных лазерных установок.
Для получения оптических гребенок исследователи использовали лазеры с синхронизацией мод, т.е. световых лучей с кратными частотами. При этой методике лазер излучает свет не одной частоты, а нескольких кратных частот. В результате при синхронизации и интерференции этих мод непрерывный луч лазера превратится в последовательность импульсов со спектром «гребенки».
Работа спутниковых группировок синхронизируется с помощью системы единого времени, основанной на атомных часах, которые отстают на секунду в миллионы лет. Чем меньше это отставание, тем точнее определяется местоположение объектов в космосе и на Земле.
Применение оптических гребенок является одним из методов сделать такие часы точнее. Кроме того, гребёнки позволяют повысить точность и многих научно-исследовательских методов, таких как прецизионная лазерная спектроскопия. Однако, чтобы создать такую оптическую, необходима сложнейшая лазерная установка.
Гребенка, полученная с помощью фемтосекундных лазеров
До настоящего времени считалось, что ввиду фундаментальных термодинамических запретов невозможно будет создать микрорезонатор для генерации оптических гребенок. Однако в прошлом году ученые МГУ и их швейцарские коллеги выяснили, что причина, по которой в оптических «гребенках» возникают шумы, кроется в нелинейных гармонических шумах, избавиться от которых вполне возможно.
Как рассказал профессор физического факультета МГУ и сотрудник Российского квантового центра в Сколково Михаил Городецкий, «получены сразу три важных результата: разработан метод генерации стабильных фемтосекундных импульсов, оптических «гребенок» и СВЧ частот».
Микрорезонатор, разработанный учеными МГУ и Швейцарии, в будущем позволит создавать сверхкомпактные малошумящие СВЧ-генераторы для различных отраслей науки и техники.