Nieuw baanbrekend onderzoek van de Universiteit van Surrey zou de manier kunnen veranderen waarop wetenschappers lasers begrijpen en beschrijven, waardoor een nieuwe relatie tussen klassieke en kwantumfysica ontstaat.

In een uitgebreide studie gepubliceerd door het tijdschrift Vooruitgang in kwantumelektronica , een onderzoeker uit Surrey, in samenwerking met een collega van het Karlsruhe Institute of Technology en Fraunhofer IOSB in Duitsland, zet vraagtekens bij 60 jaar orthodoxie rond de principes van lasers en de spectrale laserlijnbreedte - de basis voor het regelen en meten van golflengten van licht.

In de nieuwe studie vinden de onderzoekers dat een fundamenteel principe van lasers, dat de versterking van het licht de verliezen van de laser compenseert, is slechts een benadering. Het team kwantificeert en legt uit dat een klein extra verlies, die niet wordt gecompenseerd door het versterkte licht maar door normale luminescentie in de laser, geeft het antwoord op de spectrale lijnbreedte van de laser.

Een van deze verliesmechanismen, de uitkoppeling van licht van de laser, produceert de laserstraal die wordt gebruikt bij de fabricage van voertuigen, telecommunicatie, Laser operatie, GPS en nog veel meer.

Markus Pollnau, Professor in fotonica aan de Universiteit van Surrey, zei:"Sinds de laser werd uitgevonden in 1960, de spectrale lijnbreedte van de laser is behandeld als het stiefkind in de beschrijvingen van lasers in leerboeken en universitair onderwijs over de hele wereld, omdat de kwantumfysische verklaring zelfs voor de docenten voor buitengewone uitdagingen heeft gezorgd.

"Zoals we in deze studie hebben uitgelegd, er is een eenvoudige, gemakkelijk te begrijpen afleiding van de spectrale laserlijnbreedte, en de onderliggende klassieke fysica bewijst dat de kwantumfysica-poging om de laserspectrale lijnbreedte hopeloos onjuist te verklaren. Dit resultaat heeft fundamentele gevolgen voor de kwantumfysica."