Știri din industrie

Oamenii de știință au dezvoltat un nou tip de laser

2021-12-10
Oamenii de știință au dezvoltat un nou tip de laser care poate genera multă energie într-o perioadă scurtă de timp, care are potențiale aplicații în oftalmologie și chirurgie cardiacă sau ingineria materialelor fine. Profesorul Martin De Steck, director al Institutului de Fotonică și Științe Optice de la Universitatea din Sydney, a declarat: Caracteristica acestui laser este că atunci când durata pulsului este redusă la mai puțin de o trilionime dintr-o secundă, energia poate fi, de asemenea, „ instantaneu „La apogeu, acest lucru îl face un candidat ideal pentru procesarea materialelor care necesită impulsuri scurte și puternice.
O aplicație poate fi chirurgia corneei, care se bazează pe îndepărtarea blândă a substanțelor din ochi, care necesită impulsuri de lumină puternice și scurte, care nu vor încălzi și nu vor deteriora suprafața. Rezultatele cercetării sunt publicate în revista Nature Photonics. Oamenii de știință au obținut acest rezultat remarcabil, revenind la o tehnologie laser simplă, întâlnită în mod obișnuit în telecomunicații, metrologie și spectroscopie. Aceste lasere folosesc un efect numit unde „solitare”, care sunt unde luminoase care își mențin forma pe distanțe lungi. Soliton a fost descoperit pentru prima dată la începutul secolului al XIX-lea, dar nu a fost găsit în lumină, ci în valurile Canalului Industrial Britanic.
Autorul principal, Dr. Antoine Runge de la Școala de Fizică, a spus: Faptul că undele solitonilor din lumină își mențin forma înseamnă că sunt excelente într-o gamă largă de aplicații, inclusiv telecomunicații și spectroscopie. Cu toate acestea, deși laserele care produc acești solitoni sunt ușor de fabricat, nu vor avea un impact prea mare. Pentru a genera impulsuri de lumină de înaltă energie utilizate în producție, este necesar un sistem fizic complet diferit. Dr. Andrea Blanco-Redondo, coautorul studiului și șeful de fotonica de siliciu la Nokia Bell Labs din Statele Unite, a declarat:
Laserul soliton este cel mai simplu, mai rentabil și mai puternic mod de a obține aceste impulsuri scurte. Cu toate acestea, până acum, laserele soliton tradiționale nu au fost capabile să furnizeze suficientă energie, iar noi cercetări pot face laserele soliton utile în aplicații biomedicale. Această cercetare se bazează pe cercetările anterioare stabilite de echipa Institutului de Fotonică și Științe Optice de la Universitatea din Sydney, care a publicat descoperirea solitonului pur de ordinul al patrulea în 2016.
Noi legi în fizica laserului
Într-un laser soliton obișnuit, energia luminii este invers proporțională cu lățimea impulsului său. Se demonstrează prin ecuația E=1/Ï„ că dacă timpul pulsului luminii se reduce la jumătate, se va obține de două ori energia. Folosind cel de-al patrulea soliton, energia luminii este invers proporțională cu a treia putere a duratei impulsului, adică E=1/Ï„3. Aceasta înseamnă că, dacă timpul pulsului este înjumătățit, energia pe care o livrează în acest timp va fi înmulțită cu un factor de 8. În cercetare, cel mai important lucru este demonstrarea unei noi legi în fizica laserului. Cercetarea a demonstrat că E=1/Ï„3, ceea ce va schimba modul în care sunt aplicate laserele în viitor.
Dovada stabilirii acestei noi legi va permite echipei de cercetare să producă lasere solitoni mai puternice. În acest studiu, au fost produse pulsuri de o trilionime dintr-o secundă, dar planul de cercetare poate obține pulsuri mai scurte. Următorul obiectiv al cercetării este de a genera impulsuri de femtosecundă, ceea ce ar însemna impulsuri laser ultrascurte cu puteri de vârf de sute de kilowați. Acest tip de laser ne poate deschide o nouă modalitate de a aplica laser atunci când avem nevoie de energie de vârf ridicată, dar substratul nu este deteriorat.
X
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
Reject Accept