Ultrastabiler Langstreckenlaser bricht neuen Rekord
2022-03-08
Ein internationales Konsortium unter der Leitung des britischen National Physical Laboratory hat einen neuen Rekord für den Vergleich ultrastabiler Laser über große Entfernungen durch Messung eines Glasfasernetzwerks aufgestellt. Eine entsprechende Forschungsarbeit wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Mithilfe modernster optischer Frequenzstandards, die von der Bundesanstalt für Physik und Technologie und dem britischen National Physical Laboratory entwickelt wurden, konnte das Team nachweisen, dass die Messgenauigkeit auch über Tausende von Kilometern Glasfaserübertragung erhalten bleibt. Dieses messtechnische Glasfasernetzwerk ist speziell für den Vergleich optischer Atomuhren konzipiert (die eine Verbesserung der Fähigkeit zur Zeit- und Frequenzmessung um Größenordnungen versprechen). So wie Quarzoszillatoren Schlüsselkomponenten in herkömmlichen Mikrowellenuhren sind, spielen ultrastabile Laser eine entscheidende Rolle in optischen Uhren. Ähnlich wie die hochmodernen ultrastabilen Laser, die in der Studie verwendet wurden, und zwar auf eine Art und Weise, die weniger als haarbreit im Abstand zwischen Erde und Sonne schwankt. Diese Präzision wird durch die Verwendung eines optischen Referenzhohlraums erreicht, der eine optische stehende Welle mit durch den Spiegelabstand festgelegter Frequenzstabilität liefert. Die Stabilität der optischen Referenz in dieser Studie entspricht der durchschnittlichen Änderung der Spiegelposition, ist 50-mal kleiner als der Durchmesser eines Protons und hat eine Hohlraumlänge von etwa einem halben Meter.
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