В Корейском институте стандартов и науки (KRISS) разработана измерительная система для определения длины, точность которой приближается к фундаментальному квантовому пределу.
Современные стандарты измерения длины основаны на лазерных интерферометрах с фиксированной длиной волны и обеспечивают точность на нанометровом уровне. Но такие системы отличаются громоздкостью, высокой чувствительностью к вибрациям и имеют ограничения по максимальной дистанции единовременного измерения.
Можно также применить одноволновые лазеры — создать подобие оптической линейки, где длина волны — размер деления. Но в таком случае из-за узкого спектрального диапазона измерения будут опираться на последовательное накопление данных, что усложнит конструкцию оборудования и уменьшит его мобильность.
Абсолютные измерители способны определять большие расстояния за один замер. Они фиксируют время пролета светового сигнала, однако их точность ограничена микрометрами. Современные методы не позволяют регистрировать временны́е интервалы с нужным для нанометровой точности разрешением.
Ученые KRISS использовали интерферометр на основе оптической частотной гребенки (optical frequency comb, OFC) и разработали метод интеграции OFC в систему измерения абсолютных расстояний на основе спектральной интерферометрии. В результате они достигли точности 0,34 нанометра при времени измерения 25 микросекунд. Это один из самых высоких показателей среди всех методов.
При этом система KRISS сохранила малые габариты, устойчивость к внешним воздействиями и высокую скорость работы, что важно в условиях производственных линий и научных экспериментов. Разработка KRISS может стать основой для новых эталонов длины, которые придут на смену традиционным лазерным интерферометрам.
Современные стандарты измерения длины основаны на лазерных интерферометрах с фиксированной длиной волны и обеспечивают точность на нанометровом уровне. Но такие системы отличаются громоздкостью, высокой чувствительностью к вибрациям и имеют ограничения по максимальной дистанции единовременного измерения.
Можно также применить одноволновые лазеры — создать подобие оптической линейки, где длина волны — размер деления. Но в таком случае из-за узкого спектрального диапазона измерения будут опираться на последовательное накопление данных, что усложнит конструкцию оборудования и уменьшит его мобильность.
Абсолютные измерители способны определять большие расстояния за один замер. Они фиксируют время пролета светового сигнала, однако их точность ограничена микрометрами. Современные методы не позволяют регистрировать временны́е интервалы с нужным для нанометровой точности разрешением.
Ученые KRISS использовали интерферометр на основе оптической частотной гребенки (optical frequency comb, OFC) и разработали метод интеграции OFC в систему измерения абсолютных расстояний на основе спектральной интерферометрии. В результате они достигли точности 0,34 нанометра при времени измерения 25 микросекунд. Это один из самых высоких показателей среди всех методов.
При этом система KRISS сохранила малые габариты, устойчивость к внешним воздействиями и высокую скорость работы, что важно в условиях производственных линий и научных экспериментов. Разработка KRISS может стать основой для новых эталонов длины, которые придут на смену традиционным лазерным интерферометрам.