Обычный лазерный дальномер работает как секундомер на стометровке: он засекает время, за которое свет сбегал до цели и обратно. Но у такого секундомера есть предел — он щёлкает с шагом в десятки пикосекунд (триллионных долей секунды). За этот шаг свет пролетает около сантиметра, поэтому мельче детали не разглядеть.
Новый метод использует не одиночные импульсы, а две гребёнки из тысяч сверхкоротких вспышек, летящих с чуть разной частотой. Их наложение работает как зубчатая передача: крошечная разница в скорости превращается в крупный, удобный для измерения сдвиг. Так грубый секундомер становится микроскопом для времени.
Проверка на алюминиевой детали с расстояния 40 сантиметров показала: ошибка не превышает 38 микрометров, а после полсекунды накопления сигнала средний разброс — всего 1 микрометр. Результат совпал с показаниями координатно-измерительной машины, которая щупает поверхность механически.
Такой лазерный глаз пригодится там, где нельзя прикоснуться: контроль деталей на конвейере, осмотр хрупких музейных экспонатов, съёмка горячих или радиоактивных объектов. Свет долетает, измеряет и возвращается, не оставляя следов.
Свет пролетает 1 микрометр за 3,3 фемтосекунды — это меньше, чем длится одно колебание молекулы.