Το NIST δείχνει πώς να φτιάξετε μια συμπαγή χτένα συχνότητας σε λίγα λεπτά

Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) έχουν αναπτύξει μια νέα μέθοδο για τη δημιουργία συμπαγών χτένων συχνότητας σε λίγα λεπτά. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να κάνει τις χτένες συχνότητας πιο προσιτή σε ερευνητές και επιστήμονες σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων των οπτικών, των τηλεπικοινωνιών και της φασματοσκοπίας.

Οι χτένες συχνότητας είναι συσκευές που εκπέμπουν φως σε ομοιόμορφα διαχωρισμένες συχνότητες. Είναι απαραίτητα για μια ποικιλία εφαρμογών, όπως ατομικά ρολόγια, οπτικές επικοινωνίες και φασματοσκοπία λέιζερ. Οι παραδοσιακές χτένες συχνότητας είναι μεγάλες, πολύπλοκες και δαπανηρές. Αυτό τους καθιστά ανέφικτο για πολλούς ερευνητές και επιστήμονες.

Η νέα μέθοδος NIST χρησιμοποιεί ένα απλό, φθηνό σύστημα λέιζερ για τη δημιουργία χτέρων συχνότητας. Το σύστημα βασίζεται σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται ανάμειξη τεσσάρων κυμάτων. Η ανάμιξη τεσσάρων κυμάτων συμβαίνει όταν δύο δέσμες λέιζερ αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε μη γραμμικό υλικό, όπως γυαλί ή νερό. Αυτή η αλληλεπίδραση δημιουργεί μια νέα δέσμη φωτός που αποτελείται από τις αρχικές δύο δοκούς συν δύο επιπλέον δοκούς σε υψηλότερες και χαμηλότερες συχνότητες.

Οι ερευνητές της NIST χρησιμοποίησαν ένα σύστημα ανάμιξης τεσσάρων κυμάτων για να δημιουργήσουν μια χτένα συχνότητας με απόσταση 10 GHz. Αυτό είναι συγκρίσιμο με την απόσταση των χτέρων εμπορικής συχνότητας, αλλά το σύστημα NIST είναι πολύ μικρότερο και λιγότερο δαπανηρό.

Οι ερευνητές της NIST πιστεύουν ότι η νέα μέθοδος τους θα μπορούσε να κάνει τις χτένες συχνότητας πιο προσιτή σε ένα ευρύτερο φάσμα ερευνητών και επιστημόνων. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες προόδους σε διάφορους τομείς, όπως οπτικά, τηλεπικοινωνίες και φασματοσκοπία.

Η έρευνα NIST δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Optics Letters.