ScienceDaily (May 12, 2010) - Современные лазеры могут генерировать импульсы света длительностью до 100 аттосекунд. Развивается новая область знаний - аттофизика. Ученый из Institute for Nonlinear Optics and Short Time Spectroscopy (MBI) в Берлине Max Born сформулировал основные перспективы развития данного направления, и назвал возможные методы решения проблем, возникающих на пути его развития.
Свет представляет собой электромагнитные волны очень большой частоты. В видимом диапазоне спектра одно колебание поля длится 1200-2500 аттосекунд (ас). Следовательно, ультракороткий лазерный импульс содержит всего лишь несколько осцилляций. Однако, фаза импульса подвержена флуктуациям. В одном импульсе максимум поля находится в центре импульса, в другом – сдвинут на некоторую величину. Это влияет в частности на стабильность передачи информации в сетях связи.
Для контроля фазы импульсов лазерного излучения ученые использовали акустооптический преобразователь частоты. Преобразователь управляется непосредственно оптическим сигналом. Dr. Steinmeyer, ученый из MBI, говорит: «Постоянство фазы очень важно в фундаментальных исследованиях, в аттосекундной физике и метрологии».
Ранее точность стабилизации фазы составляла около 100 аттосекунд (10-16с), это соответствует 1/20 длины волны излучения, что в свою очередь, сравнимо с длительностью импульса аттолазера. Фемтосекунда - это одна миллионная доля одной миллиардной доли секунды. Аттосекунда в тысячу раз короче. Используя современные технологии, удалось достичь точности в 12 ас (1.2 x 10-17с), в 1/200 длины волны излучения, что в 2 раза меньше атомной единицы времени (24 ас, период вращения электрона вокруг протона в атоме водорода). Электроны ответственны за все химические, биологические и физические процессы, как в живых, так и неживых объектах. Аттосекундные импульсы лазерного излучения дадут возможность «запечатлеть» всю динамику электронных процессов в веществе. А значит, лучше понять загадки природы.
Продолжение следует: подробный обзор статьи "Direct frequency comb synthesis with arbitrary offset and shot-noise-limited phase nois", опубликованной в Nature Photonics 9 мая 2010.
