Вопреки расхожим представлениям, лазер — не «луч» света, а «полоска», которая простирается по всему спектру и имеет определенную «ширину линии». Приоритетной целью всех исследований в этой сфере является уменьшение этой ширины, а «идеальный лазер» будет функционировать строго в одной длине волны. Но до него еще далеко, а вот установку с шириной линии в 10 мГц уже можно увидеть в деле.
Ширина линии типовых лазеров измеряется в КГц, но для сверхточных работ, например, с атомными часами, нужны меньшие размеры. Вторая мера «качества» лазера – стабильность частоты света, так как осцилляции волны после некоего промежутка времени неизбежно начинают колебаться из-за синхронизации. Но чем дольше длится это стабильное состояние, тем лучше.
Новая разработка германо-американских ученых демонстрирует выдающиеся показатели по обоим параметрам. Настолько невероятные, что этот лазер просто не с чем сравнить, чтобы замерить разницу, а потому инженеры построили еще один такой же и сопоставляют результаты их работы. Ширина линии у нового лазера составляет всего 10 мГц, а стабильность достигает 11 секунд, что означает – луч может пройти 3,3 млн. км, вдесятеро больше чем от Земли до Луны, без каких-либо отклонений и погрешностей.
В основе лазера лежит кремниевый резонатор Fabry-Perot с двумя зеркалами напротив друг друга. Конструкция имеет длину 21 см и не подвержена ни вибрации, ни перепадам температуры, ни давления. Не идеальные, но максимально близкие к ним условия для проведения точнейших измерений. Сейчас ученые ищут способы снизить температуру в резонаторе еще больше и экспериментируют с составом материала зеркал, чтобы достичь ширины линии в феноменальный 1 мГц.