Naukowcy opracowali nowy typ lasera, który może generować dużo energii w krótkim czasie, co ma potencjalne zastosowanie w okulistyce i kardiochirurgii lub inżynierii materiałów precyzyjnych. Profesor Martin De Steck, dyrektor Instytutu Fotoniki i Nauk Optycznych na Uniwersytecie w Sydney, powiedział: Cechą charakterystyczną tego lasera jest to, że gdy czas trwania impulsu zostanie skrócony do mniej niż jednej bilionowej sekundy, energia może być również " natychmiast „W szczytowym momencie jest to idealny kandydat do przetwarzania materiałów wymagających krótkich i silnych impulsów. Jednym z zastosowań może być operacja rogówki, która polega na delikatnym usuwaniu substancji z oka, co wymaga silnych i krótkich impulsów świetlnych, które nie nagrzewają i nie uszkadzają powierzchni. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Photonics. Naukowcy osiągnęli ten niezwykły wynik, powracając do prostej technologii laserowej powszechnie stosowanej w telekomunikacji, metrologii i spektroskopii. Lasery te wykorzystują efekt zwany falami „pojedynczymi”, które są falami świetlnymi, które zachowują swój kształt na długich dystansach. Soliton po raz pierwszy odkryto na początku XIX wieku, ale nie znaleziono go w świetle, ale w falach Brytyjskiego Kanału Przemysłowego. Główny autor, dr Antoine Runge z School of Physics, powiedział: Fakt, że fale solitonowe w świetle zachowują swój kształt, oznacza, że są doskonałe w szerokim zakresie zastosowań, w tym w telekomunikacji i spektroskopii. Jednakże, chociaż lasery wytwarzające te solitony są łatwe w produkcji, nie przyniosą one dużego wpływu. Do generowania wysokoenergetycznych impulsów świetlnych wykorzystywanych w produkcji potrzebny jest zupełnie inny system fizyczny. Dr Andrea Blanco-Redondo, współautorka badania i szefowa fotoniki krzemowej w Nokia Bell Labs w Stanach Zjednoczonych, powiedziała: Laser solitonowy to najprostszy, najbardziej opłacalny i najpotężniejszy sposób na uzyskanie tych krótkich impulsów. Jednak do tej pory tradycyjne lasery solitonowe nie były w stanie zapewnić wystarczającej ilości energii, a nowe badania mogą sprawić, że lasery solitonowe będą przydatne w zastosowaniach biomedycznych. Badania te opierają się na wcześniejszych badaniach prowadzonych przez zespół Instytutu Fotoniki i Nauk Optycznych na Uniwersytecie w Sydney, który w 2016 r. opublikował odkrycie czystego solitonu czwartego rzędu. Nowe prawa w fizyce laserów W zwykłym laserze solitonowym energia światła jest odwrotnie proporcjonalna do szerokości jego impulsu. Z równania E=1/Ï„ dowodzi, że jeśli czas impulsu światła zostanie skrócony o połowę, uzyskana zostanie podwójna energia. Używając czwartego solitonu, energia światła jest odwrotnie proporcjonalna do trzeciej potęgi czasu trwania impulsu, czyli E=1/Ï„3. Oznacza to, że jeśli czas impulsu zostanie skrócony o połowę, energia, jaką dostarcza w tym czasie, zostanie pomnożona przez współczynnik 8. W badaniach najważniejszy jest dowód na istnienie nowego prawa w fizyce laserów. Badania wykazały, że E=1/Ï„3, co zmieni sposób stosowania laserów w przyszłości. Dowód ustanowienia tego nowego prawa umożliwi zespołowi badawczemu wytwarzanie silniejszych laserów solitonowych. W tym badaniu wytworzono impulsy tak krótkie, jak jedna bilionowa sekundy, ale plan badawczy może uzyskać krótsze impulsy. Kolejnym celem badań jest wygenerowanie impulsów femtosekundowych, czyli ultrakrótkich impulsów laserowych o szczytowej mocy setek kilowatów. Ten typ lasera może otworzyć przed nami nowe możliwości zastosowania lasera, gdy potrzebujemy wysokiej energii szczytowej, ale podłoże nie jest uszkodzone.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
