Ученые разработали новый тип лазера, который может доставить большое количество энергии в очень короткие промежутки времени, с потенциалом применения в глаза и операции на сердце или технических деликатных материалов.
Директор Университета, Сиднейского Института фотоники и оптической науки, профессор Мартейн де Sterke, сказал: «этот лазер имеет свойство, как длительность импульса уменьшается до менее чем в триллионную секунды, его энергия может пройти через крышу.
«Это делает их идеальными кандидатами для переработки материалов, требующих короткого, мощного импульса. Одно приложение может быть в хирургии роговицы, которая опирается на мягко удаляя материал из глаза. Для этого требуются сильные, короткие импульсы света, которые не нагреваются и повредить поверхность».
Результаты исследования были опубликованы сегодня в природе фотоники.
Ученые добились этого замечательного результата, вернувшись к простой лазерной технологии, что является общим в области телекоммуникаций, метрологии и спектроскопии. Эти лазеры используют эффект, известный как солитон волны, которые являются волнами света, которые сохраняют свою форму на дальние расстояния.
Солитоны были впервые определены в начале 19-го века, а не в свете, но и в волны воды в промышленных каналах Англии.
«Тот факт, что солитонные волны в свете поддержания их формы означает, что они идеально подходят для широкого спектра применений, включая телекоммуникации и спектрометрии», — сказал ведущий автор исследования д-р Антуан Рунге из школьной физики.
«Однако, в то время как лазеры, производящие эти солитоны просто сделать, они не упаковать много пунша. Совершенно разных-и дорогих-физической системы требуется для получения высокой энергии оптических импульсов, используемых в производстве».
Соавтор д-р Андреа Бланко-Редондо, руководитель кремниевая фотоника в Nokia Лаборатории Белла в США, сказал: «Солитонные лазеры являются наиболее простой и экономически эффективный и надежный способ для достижения этих коротких вспышек. Однако, до сих пор, обычные солитонные лазеры не могли поставлять достаточно энергии.
«Наши результаты имеют потенциал, чтобы сделать солитонных лазеров полезными для биомедицинских применений,» сказал д-р Бланко-Редондо, который ранее был в Университете Сиднейского Института нано.
Это исследование основывается на более ранней работе создана командой из Университета Сиднейского Института фотоники и оптической науки, в котором публиковал свои открытия чисто-биквадратная солитонов в 2016 году.
Новый закон в области лазерной физики
В нормальном лазером солитон, энергия света обратно пропорциональна его длительности импульсов, о чем свидетельствует уравнение E = 1/τ. Если вы два раза сократить время импульс света, вы получаете в два раза больше энергии.
Используя солитоны биквадратная, энергия света обратно пропорционально третьей степени длительности импульса, или e = 1/τ3. Это означает, что если ваше время импульса уменьшается в два раза, то энергию он поставляет в это время умножается на восемь.
«Это демонстрация нового закона в области лазерной физики, что является наиболее важным в нашем исследовании,» сказал д-р Рунге. «Мы показали, что Е = 1/τ3, и мы надеемся, это изменится, как лазеры могут быть применены в будущем.»
Создание этого подтверждение принцип позволит команде сделать более мощное солитонных лазеров.
Доктор Бланко-Редондо сказал: «в этом исследовании мы произвели импульсов, которые, как триллионную секунды, но мы планируем сделать гораздо короче, чем».
«Наша следующая цель-произвести фемтосекундных импульсов длительностью … один квадриллионы во-вторых,» доктор Рунге говорит. «Это будет означать ультра-коротких лазерных импульсов с сотнями киловатт пиковой мощности.»
Профессор Де Sterke сказал: «Мы надеемся, что этот тип лазера может открыть новый способ применения света лазера, когда мы нуждаемся в энергии высокого пика, но где материальная база не повреждена».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!