Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Оптические стандарты частоты

Оптические стандарты частоты (далее О), квантовые стандарты частоты оптического диапазона. О по сравнению с квантовыми стандартами частоты радиодиапазона имеют важные преимущества: более высокую стабильность частоты ~10–13, а в перспективе ~10–15 – 10–16 (в диапазоне СВЧ — 10–12); возможность создания в одном приборе эталонов частоты (т. е. времени) и длины (интерферометрические измерения длины волны).

  Основным элементом О является газовый лазер (2 на рис. 1), работающий в спец. режиме, который позволяет выделять из относительно широкой спектральной линии (см. Ширина спектральных линии) чрезвычайно узкие пики, фиксирующие положение вершины спектральной линии n0 (центральной частоты перехода). Спектральные линии газа в оптическом диапазоне из-за Доплера эффекта имеют тонкую структуру. Они состоят из смещенных линий однородной ширины, излучаемых отдельными (рис. 2). В слабых световых полях эта структура не проявляется. В мощных же полях происходит избирательное поглощение энергии частицами, обладающими определенной скоростью, в результате чего в контуре спектральной линии "выжигаются" узкие провалы (минимумы мощности излучения) с шириной Г, равной однородной ширине линии (рис. 3). Т. к. в резонаторе лазера распространяются 2 волны, бегущие навстречу друг другу, то каждая из них резонансно поглощается "своей" группой отличающихся.знаком проекции скорости на ось резонатора: ±k, где k = с (n— n0)/n0. Поэтому в спектральной линии выжигаются 2 провала. Только если генерация лазера возбуждается на частоте резонатора, соответствующей вершине спектральной линии n0, обе бегущие волны поглощаются одними и теми же частицами и 2 провала сливаются в 1 (рис. 4).

  Этот эффект, обнаруженный в 1962—63 американскими учеными У. Ю. Лэмбом и У. Р. Беннеттом, дал возможность принять в качестве репера частоты частоту генерации лазера, "привязанную" к частоте n0 квантового перехода не по доплеровской ширине (2 на рис. 2), а по однородной ширине Г линии, что дает точность ~10–10 – 10–11. Однако эта точность не была бы достигнута, если бы не был ослаблен эффект смещения (сдвиг) спектральной линии, обусловленный соударениями частиц газа между собой, что возможно при уменьшении давления. Для этого в резонатор лазера вводится ячейка с поглощающим газом (3 на рис. 1). Если при изменении частоты генерации в центре спектральной линии излучения появляется минимум мощности (рис. 4), то в центре линии поглощения этот же эффект приводит к максимуму мощности той же однородной ширины Г (рис. 5, а). Благодаря низкому давлению в поглощающей ячейке (10–3 мм рт. ст., или 0,13 н/м2) эта частота стабильна. Осуществленный О с усиливающей и метановой поглощающей ячейками (l = 3,39 мкм) имеет g = 300–500 кгц и относительную стабильность частоты ~10–13, что означает поддержание частоты ~1014 гц с точностью до 10 гц.

  Дальнейший прогресс в развитии О связан с возможностью выделения еще более узких линий, фиксирующих частоту квантовых переходов на несколько порядков уже однородной ширины Г спектральной линии. Это осуществляется в лазере с кольцевым резонатором, работающем как в одноволновом, так и в двухволновом режимах (рис. 6). При этом мощность излучения лазера из-за эффектов спектрального "выгорания" линии, пространственного выгорания среды и фазового взаимодействия на частотах, близких к центральной частоте перехода, перераспределяется между волнами разных типов. Это приводит к возникновению узких резонансных пиков, которые могут быть на несколько порядков более узкими и более резкими, чем в случае пиков мощности линейного лазера. Воспроизводимость частоты кольцевых лазеров с метановой поглощающей ячейкой такая же, как и в случае линейных лазеров. Существуют и др. методы стабилизации частоты лазеров.

  Лит.: Квантовая электроника. Маленькая энциклопедия, М., 1969; Басов Н. Г., Беленов Э. М., Сверхузкие спектральные линии и квантовые стандарты частоты, "Природа", 1972, № 12.

  Э. М. Беленов.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 08.03.2021 00:36:56
00:08 Викторию Боню начали шантажировать и запросили миллионы рублей
00:02 Составлен портрет типичной женщины-руководителя в России
23:57, 7 марта 2021 В РФПИ сообщили о планах производства «Спутника V» в Италии
23:51, 7 марта 2021 Рэпер Джиган заказал домой тигренка для своих детей
23:23, 7 марта 2021 Французский миллиардер погиб при крушении вертолета
23:03, 7 марта 2021 Зампрокурора российского города задержали при получении взятки
22:56, 7 марта 2021 Власти назвали возможную причину пожара на реке Обь
22:49, 7 марта 2021 Кадыров отреагировал на смерть правозащитницы Хеды Саратовой
19:00, 7 марта 2021 Большунов отреагировал на дисквалификацию норвежского соперника
Больше новостей
СегодняРоссия «Это делает их мягкими и эмоциональными»Россиянки поколениями воспитывают сыновей в одиночку. Стала ли Россия страной маменькиных сынков?
7 марта 2021Бывший СССР «Преемник — свой человек»Самую закрытую страну бывшего СССР ждут большие перемены. Глава Туркмении готовится передать власть
СегодняСиловые структуры «Она притягивала людей как магнит»Как легендарная советская разведчица вербовала офицеров гестапо и добывала атомные секреты США
18:52, 7 марта 2021 Высмеянные за сходство с хинкали кроссовки Канье Уэста раскупили за одну минуту
00:05 В США старый ВАЗ-2110 продают по цене двухлетней Mitsubishi
00:04 Renault привезла кросс-купе Arkana в Европу: цены удивили
СегодняЭкономика Женская доляМировая экономика ежегодно теряет триллионы долларов из-за мужчин. Как женщины исправят ситуацию?
7 марта 2021 Цвет войныОккупированная Украина глазами гитлеровских солдат. Редкие снимки времен Второй мировой
00:02 Кроссовер-бестселлер Changan обновился и подорожал на 35%
18:44, 7 марта 2021 Мясников опроверг популярный миф о раке груди
00:01 АвтоВАЗ лишил Lada XRay связки мотора 1.8 и «механики»
СегодняКультура «Она влюбилась в нее, как другие девочки влюблялись в парней»Вопросы, страхи и признание: история девушки, которая рассказала о своей ориентации родителям
7 марта 2021Спорт «Выучи чертовы правила!»Петр Ян совершил роковую ошибку. Один неверный удар лишил его пояса чемпиона
22:38, 7 марта 2021 Путин поздравил Большунова с серебром в марафоне на чемпионате мира
22:22, 7 марта 2021 При взрыве газа в жилом доме в Подмосковье пострадала 14-летняя девочка
22:08, 7 марта 2021 Принца Гарри обвинили в «объявлении войны» королевской семье
6 марта 2021Россия «Терпи, не визжи! Ножки раздвигать приятно было?»Беседы со священниками, угрозы и унижения: как проводят аборты по ОМС в России
7 марта 2021Ценности «Она стала самой известной женщиной в стране»Как советская революционерка влюбляла в себя чиновников и отчаянно боролась за права женщин
18:11, 7 марта 2021 Первая партия российского «Спутника V» доставлена в Северную Македонию
22:09, 7 марта 2021 Свора бездомных собак покусала четырехлетнюю россиянку
21:19, 7 марта 2021 Jaguar Land Rover на четверть сократит производство
4 марта 2021 «Это больше чем просто синяки на коже»Последствия коронавируса, войн и ошибок власти — в объективах лучших фотографов мира
6 марта 2021Мир «Противостояние было неизбежным»75 лет назад Черчилль объявил СССР холодную войну. Готов ли Запад снова опустить железный занавес?
17:44, 7 марта 2021 Алеся Кафельникова поделилась снимком в белье и взволновала фанатов
22:06, 7 марта 2021 ЕС предрекли потерю 100 миллиардов евро из-за медленной вакцинации
21:24, 7 марта 2021 15-матчевая победная серия «Манчестер Сити» в АПЛ прервалась в дерби с МЮ
3 марта 2021Россия «Мне казалось, что на всем свете я одна такая»Россиянка лишилась лица из-за пожара. Она провела жизнь в нищете и ненависти, но не сдалась
7 марта 2021Из жизни Многоженец-феминистКак один мужчина смог завести пять жен и 25 детей и при этом сохранить любовь в семье?
21:22, 7 марта 2021 Роскомнадзор потребовал от Facebook вернуть доступ к материалам российских СМИ
21:16, 7 марта 2021 Cadillac планирует выпускать новые модели семейства Blackwing
21:34, 7 марта 2021 Посольство России отреагировало на сообщение о крушении вертолета в ЦАР
5 марта 2021Россия «Ельцин продул бы с разгромным счетом»Глеб Павловский — о выборах 1996 года, поиске преемника Ельцина и испорченных отношениях с Украиной
6 марта 2021Культура Я так вижнВедьмы, смех и чертовщина: каким вышел супергеройский сериал Marvel «Ванда/Вижн»
21:00, 7 марта 2021 «Спартак» разгромил «Краснодар» со счетом 6:1 и вышел на третье место в РПЛ
20:20, 7 марта 2021 Появились подробности крушения вертолета с российскими военными в ЦАР
19:25, 7 марта 2021 Россиянка рассказала на видео об инсценированном ради внимания мужа ограблении
6 марта 2021Культура Порно с «Медведем»Румынский секс-скандал, колесо фортуны и каратели под Брянском: кто победил на Берлинском фестивале
6 марта 2021Силовые структуры «Надо идти на фронт, а то война без нас кончится»Как советский артиллерист стал лучшим истребителем «Тигров» и получил награды от Рузвельта и Сталина
20:30, 7 марта 2021 В Германии неизвестные осквернили могилу Бандеры
19:15, 7 марта 2021 «Ливерпуль» дома проиграл новичку АПЛ
21:18, 7 марта 2021 GM снова останавливает заводы из-за нехватки полупроводников
7 марта 2021 Самые продаваемые и любимые кроссоверы россиянКакие кроссоверы и внедорожники покупали в России в феврале
6 марта 2021Интернет и СМИ Группа захватаКак в мире противостоят огромным технологическим компаниям, захватившим контроль над пользователями
19:10, 7 марта 2021 США и Китай уступили России в борьбе за контроль над Африкой
21:13, 7 марта 2021 Porsche увеличит свою долю в хорватском производителе гиперкаров Rimac
18:30, 7 марта 2021 Раскрыты обвинения против задержанного в Абхазии Героя ДНР
6 марта 2021 Кабрио-Гелик: мечта диктатораВидео: самый дорогой G-Class без крыши — кому нужен удлиненный внедорожный лимузин?
5 марта 2021Силовые структуры «Мне показалось, что она уже мeртва»Смерть женщины при родах потрясла российский город. Почему в трагедии обвинили врача?
19:08, 7 марта 2021 Лига безопасного интернета назвала цензурой блокировку поста ТАСС в Facebook
18:22, 7 марта 2021 В МВД Украины заявили о зависимости «деокупации» Донбасса от Зеленского
19:33, 7 марта 2021 Жителям Швейцарии запретят скрывать лицо
4 марта 2021Мир «Есть вещи, которые нельзя совершать даже принцу»Саудовский принц нажил много врагов на пути к престолу. Теперь его обвиняют в убийстве одного из них
5 марта 2021Спорт «Ей надо на всю страну извиниться»Косторная уходила от Тутберидзе со скандалом, а теперь возвращается. Чего ей не хватило у Плющенко?
17:59, 7 марта 2021 Большунов решил бойкотировать награждение после мужского марафона
18:33, 7 марта 2021 Норвежца дисквалифицировали за столкновение с Большуновым в марафоне на ЧМ
17:31, 7 марта 2021 Большунов расплакался после поражения норвежцам в марафоне на чемпионате мира
5 марта 2021Культура Биполярные ночиБог порошков, депрессия Земфиры и отцы стадионного рока: главная музыка месяца
18:05, 7 марта 2021 Глава ВОЗ высоко оценил инвестиции России в науку после вакцины «Спутник V»
17:19, 7 марта 2021 Facebook заблокировал статью РБК со ссылкой на материалы ФСБ
17:30, 7 марта 2021 Девушка пожаловалась на запахи гнилого мяса и тухлых яиц после коронавируса
17:02, 7 марта 2021 Косметолог призвала женщин не опасаться химических компонентов в косметике
16:57, 7 марта 2021 Глава UFC возмутился судейством в бою двух чемпионов
17:15, 7 марта 2021 Большунов проиграл норвежцам в марафоне на чемпионате мира
17:13, 7 марта 2021 Австрия приостановила вакцинацию препаратом AstraZeneca после смерти привитого
16:34, 7 марта 2021 Лидер группы «Руки вверх!» заступился за дочь известного певца на детском «Голосе»
16:53, 7 марта 2021 Вертолет с российскими военными специалистами разбился в ЦАР
16:24, 7 марта 2021 Российскую организацию «За права человека» распустили
16:40, 7 марта 2021 Европу призвали к сдерживанию «имперских притязаний» Китая по опыту СССР
16:15, 7 марта 2021 Заболевший опоясывающим лишаем доктор Мясников бросился в Баренцево море
16:09, 7 марта 2021 Появилось видео испытания ракеты комплекса «Бал»
16:01, 7 марта 2021 Глава UFC описал реакцию Нурмагомедова на предложение подраться осенью
15:34, 7 марта 2021 Из банка в центре Москвы украли более 150 миллионов рублей
16:01, 7 марта 2021 В Госдуме предложили выдавать маткапитал деньгами
15:28, 7 марта 2021 Предложившая Путину жениться на ней россиянка рассказала о своей жизни
15:16, 7 марта 2021 Автора «Песни крокодила Гены» госпитализировали в Москве
15:04, 7 марта 2021 Раскрыты неожиданные симптомы опасного вида рака
14:57, 7 марта 2021 Канделаки похвасталась новой квартирой на побережье Балтийского моря
14:54, 7 марта 2021 В Госдуме заявили о готовности защитить ДНР и ЛНР при нападении Украины
14:53, 7 марта 2021 Соперник Яна захотел нового боя с россиянином
14:12, 7 марта 2021 Для предоставляющих ипотечные займы организаций ужесточили требования
14:37, 7 марта 2021 Администрации Байдена предложили новый подход к России
14:30, 7 марта 2021 В сети появилась подборка лучших моментов UFC 259
14:08, 7 марта 2021 Умерла российский вирусолог Светлана Маренникова
13:52, 7 марта 2021 На УАЗе начнут выпускать рамные внедорожники Isuzu
13:51, 7 марта 2021 С конвейера главного завода Skoda сошел 15-миллионный автомобиль
13:49, 7 марта 2021 Nissan GT-R Nismo, Audi R8 и новый 911 Turbo S сразились в дрэге
13:50, 7 марта 2021 Mercedes-Benz S-Class обзавелся новой базовой версией и подешевел
12:43, 7 марта 2021 Российская вакцина «Спутник V» зарегистрирована в Северной Македонии
13:14, 7 марта 2021 Ян описал ход мыслей перед запрещенным ударом
12:13, 7 марта 2021 Бузова объявила о возвращении «Дома-2»
11:40, 7 марта 2021 На МКАД столкнулись одиннадцать автомобилей