پژوهشگران مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) به همراه همکارانشان، روش تازه‌ای برای ساخت خط‌کش مینیاتوری نور ارائه کرده‌اند.
این فناوری برخلاف نمونه‌های پیشین، امکان اندازه‌گیری‌های نوری با دقت بالا را بدون نیاز به اتصال به تجهیزات آزمایشگاهی بزرگ و حجیم فراهم می‌کند. این دستاورد می‌تواند زمان‌سنجی سیار فوق‌دقیق را متحول سازد و در نتیجه، سیگنال‌های ناوبری ضروری را برای پهپادها، خودروها، زیردریایی‌ها و سایر وسایل نقلیه فراهم کند؛ به‌ویژه در شرایطی که جی‌پی‌اس در دسترس نباشد یا سیگنال‌های آن مختل شده باشند
این ابزارهای کوچک که شانه‌های فرکانسی میکروتراشه‌ای نام دارند، طیفی از رنگ‌های دقیق با فاصله‌های منظم تولید می‌کنند. این رنگ‌ها مانند خطوط درجه‌بندی‌شده روی خط‌کش عمل می‌کنند و امکان اندازه‌گیری فرکانس نور را با دقتی فوق‌العاده بالا در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.
کاربرد شانه‌های فرکانسی در ساعت‌های اتمی و ناوبری
شانه‌های فرکانسی از اجزای کلیدی ساعت‌های اتمی نوری به شمار می‌روند؛ ساعت‌هایی که سیگنال‌های زمان‌سنجی را با دقتی بسیار بالا تولید می‌کنند. ساعت‌های نوری قابل‌حمل می‌توانند فراتر از اندازه‌گیری زمان کاربرد داشته باشند و در زمینه‌هایی مانند ناوبری نظامی و اکتشاف منابع نفت، گاز و مواد معدنی نیز مورد استفاده قرار گیرند.
در روش جدید، دانشمندان مؤسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا و مؤسسه مشترک کوانتوم، که حاصل همکاری پژوهشی این مؤسسه با دانشگاه مریلند است، نور دو لیزر را به درون یک حلقه بسیار کوچک به نام ریزتشدیدگر هدایت می‌کنند. نور در این ساختار به شکلی با خودش برهم‌کنش دارد که مجموعه‌ای از نشانه‌های فرکانسی با فاصله‌های منظم ایجاد می‌شود؛ الگویی شبیه درجه‌بندی‌های یک شانه یا خط‌کش نوری.
این روش مشکل مهمی را که در فناوری‌های پیشین مبتنی بر یک لیزر وجود داشت، برطرف می‌کند. در طراحی‌های قبلی، تولید نشانه‌های فرکانسی پایدار و باکیفیت به تجهیزات اضافی و پرمصرف نیاز داشت، اما رویکرد جدید می‌تواند اندازه‌گیری‌های نوری دقیق را با ساختاری کوچک‌تر و بدون وابستگی به تجهیزات آزمایشگاهی حجیم امکان‌پذیر کند. در صورت توسعه بیشتر، این فناوری ظرفیت آن را دارد که ساخت ساعت‌های نوری قابل‌حمل را تسهیل کند و ابزارهای ناوبری دقیق‌تری را برای کاربردهای غیرنظامی و نظامی در اختیار قرار دهد.
نظرات کاربران