Вчені розробили новий тип лазера, який може генерувати багато енергії за короткий проміжок часу, що має потенційне застосування в офтальмології та хірургії серця або в інженерії тонких матеріалів. Професор Мартін Де Стек, директор Інституту фотоніки та оптичних наук Сіднейського університету, сказав: Характеристика цього лазера полягає в тому, що коли тривалість імпульсу зменшується до однієї трильйонної секунди, енергія також може бути " миттєво «На своєму піку це робить його ідеальним кандидатом для обробки матеріалів, які потребують коротких і потужних імпульсів. Одним із застосувань може бути операція на рогівці, яка покладається на м’яке видалення речовин з ока, що вимагає сильних і коротких світлових імпульсів, які не нагріватимуть і не пошкоджують поверхню. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Photonics. Вчені досягли цього чудового результату, повернувшись до простих лазерних технологій, які зазвичай зустрічаються в телекомунікаціях, метрології та спектроскопії. У цих лазерах використовується ефект, який називається «одиночними» хвилями, тобто світловими хвилями, які зберігають свою форму на великих відстанях. Солітон вперше був відкритий на початку 19 століття, але його знайшли не на світлі, а в хвилях Британського промислового каналу. Провідний автор доктор Антуан Рунге зі Школи фізики сказав: «Той факт, що солітонні хвилі в світлі зберігають свою форму, означає, що вони чудово підходять для широкого спектру застосувань, включаючи телекомунікації та спектроскопію. Однак, хоча лазери, які виробляють ці солітони, прості у виготовленні, вони не принесуть великого впливу. Для створення світлових імпульсів високої енергії, які використовуються у виробництві, потрібна зовсім інша фізична система. Доктор Андреа Бланко-Редондо, співавтор дослідження і керівник кремнієвої фотоніки в Nokia Bell Labs у Сполучених Штатах, сказала: Солітонний лазер є найпростішим, найефективнішим і найпотужнішим способом досягнення цих коротких імпульсів. Однак поки що традиційні солітонні лазери не могли забезпечити достатньо енергії, і нові дослідження можуть зробити солітонні лазери корисними в біомедичних застосуваннях. Це дослідження спирається на попередні дослідження, проведені командою Інституту фотоніки та оптичних наук Сіднейського університету, яка опублікувала відкриття чистого солітону четвертого порядку в 2016 році. Нові закони лазерної фізики У звичайному солітонному лазері енергія світла обернено пропорційна його ширині імпульсу. Рівнянням E=1/Ï„ доведено, що якщо час світлового імпульсу зменшити вдвічі, буде отримано подвоєну енергію. Використовуючи четвертий солітон, енергія світла обернено пропорційна третій степені тривалості імпульсу, тобто E=1/Ï„3. Це означає, що якщо час імпульсу зменшити вдвічі, то енергія, яку він видає за цей час, буде помножена на 8 разів. У дослідженні найважливішим є доказ нового закону в лазерній фізиці. Дослідження довели, що E=1/Ï„3, що змінить спосіб застосування лазерів у майбутньому. Доказ встановлення цього нового закону дозволить дослідницькій групі створити більш потужні солітонні лазери. У цьому дослідженні були отримані імпульси короткими до однієї трильйонної частки секунди, але план дослідження може отримати коротші імпульси. Наступна мета дослідження — генерувати фемтосекундні імпульси, тобто ультракороткі лазерні імпульси з піковою потужністю в сотні кіловат. Цей тип лазера може відкрити для нас новий спосіб застосування лазера, коли нам потрібна висока пікова енергія, але підкладка не пошкоджена.
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
