محققان در بخش لیزر، موفق به ارائه روشی برای تولید یک جفت پایدار،  از شانه‌های فرکانسی آفست و یک لیزر دیسک نیمه‌هادی متراکم، که  دارای حرکت آزاد است، شده‌اند.

به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری؛  تیم تحقیقاتی دانشمندان در انستیتو فناوری ETH سویس،  برای شکافتن پرتو به دو خط شانه فرکانسی آفست از یک کریستال دو شکستی در کاواک لیزر استفاده کرده است، که به‌وسیله تغییر ضخامت کریستال به‌سادگی قابل تنظیم است. با توجه به رویکرد این تیم یعنی کاهش دادن شدید پیچیدگی در طیف‌سنجی دو شانه فرکانسی، می‌توان برخی از تکنیک‌های عملی را برای گستره‌ی وسیعی از چیدمان‌های تجربی و کاربردهای صنعتی اجرا کرد.

در جست‌وجوی پایداری

طیف‌سنجی شانه فرکانسی که جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۰۵ را به دست آورد، در حقیقت شامل صدها هزار یا حتی میلیون‌ها خط تیز بافاصله برابر در طیف لیزر است که مانند یک خط کش با دقت بالا نمونه‌های در حد اتمی و مولکولی را اندازه‌گیری می‌کند.

درروش دو شانه، شانه فرکانسی دوم می‌تواند به‌عنوان یک مرجع استفاده شود که به‌طور چشمگیری نرخ اسکن و قدرت تفکیک طیفی را افزایش دهد. در دو حالت، منابع شانه‌های معمولاً لیزرهای فمتو ثانیه با قفل دهی مد هستند، به‌طوری‌که قطار پالس‌ها در حوزه زمانی به‌عنوان فاصله دهنده‌ی خط‌های طیف اپتیکی در حوزه فرکانسی پدیدار می‌شوند.

البته یک چالش بزرگ در به‌کارگیری روش دو شانه در برنامه‌های کاربردی گسترده وجود دارد؛ این مسئله به خاطر نیاز به وجود قطار پالس‌هایی است که به‌طور متقابل، هم همدوس باشند و هم‌فاز آن‌ها پایدار باشد.

چنی قطار پالس‌هایی تنها در آزمایشگاه‌ها دست‌یافتنی است و این در حالی است که استفاده از دو لیزر دارای حرکت آزاد جدا از هم در زمینه‌های صنعتی دشوار است. در این میان برخی از چیدمان‌های دو شانه با استفاده از تصحیح خطاهای محاسباتی بلادرنگ برای رسیدن به پایداری لازم مابین دو شانه بر چالش موجود غلبه می‌کند.

یک راهکار دیگر برای ایجاد دو شانه فرکانسی که متقابلاً خاصیت همدوسی و پایداری فرکانسی را داشته باشد، برای به‌کارگیری در طیف‌سنجی دو شانه‌ای، این است که هر دو شانه فرکانسی از یک لیزر دارای حرکت آزاد ایجاد شوند، در چنین چیدمانی، دو قطار پالس که شانه‌های فرکانس جفت شده را ایجاد می‌کنند، به‌طور مشترک از یک کاواک واحد استفاده می‌کنند.

بر اساس این گزارش ستاد توسعه فناوری لیزر، فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علمی، به‌منظور رشد و توسعه فناوری‌های نوین در بخش لیزر در حال حاضر در معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری مشغول به کار است.

پایان پیام/۳۲