Pirmą kartą mokslininkai sėkmingai panaudojo orą lazeriui nukreipti!

Neseniai Vokietijos elektronų sinchrotrono (DESY) tyrimų centro mokslininkai paskelbė, kad dabar jie gali nukreipti lazerio spindulius naudodami nematomą grotelių sistemą, pagamintą iš oro. Optinė sistema apibūdinama kaip pagaminta iš ultragarso ir jos nepažeis lazeris (juk tai tik oras), taip pat nepablogins spindulio kokybės.
Komanda kreipėsi dėl šio naujo metodo patento, o susijęs dokumentas buvo paskelbtas žurnale Nature Photonics. Tai apima specialaus garsiakalbio naudojimą, kuris leidžia sukurti skirtingo tankio oro modelius. Nors masė išlieka pastovi, šiuo metu įrenginio efektyvumas yra tik 50 procentų, tačiau komanda mano, kad ateityje šie aspektai gali būti dar labiau patobulinti.
Yannick Schr?del, pirmasis anksčiau minėto mokslinio darbo autorius ir DESY bei Helmholtz instituto Jenoje doktorantas, savo pareiškime teigė, kad jie sukūrė optines groteles, pagrįstas akustinio tankio bangomis.
Naujoviška technika naudoja 140 decibelų garso bangas (atitinka už kelių metrų esančio reaktyvinio variklio garso lygį), tačiau yra ultragarso diapazone, todėl žmogaus ausiai jos negirdi. Šios garso bangos sudaro įvairaus tankio sluoksnius. Darbą įkvėpė tai, kaip šviesą sulenkia Žemės atmosfera, kai ji praeina per skirtingo tankio sluoksnius.
"Tačiau šviesos nukreipimas per difrakcijos gardelę leidžia tiksliau valdyti lazerį nei nukreipimas Žemės atmosferoje." Schr?del paaiškino, kad grotelių savybėms įtakos turi garso bangų dažnis ir intensyvumas.
Savo eksperimentuose mokslininkai naudojo infraraudonųjų spindulių lazerio impulsus, kurių didžiausia galia siekė 20 GW – tai atitinka maždaug 2 milijardus šviesos diodų arba energijos, reikalingos 16,5 dronuojančių automobilių grąžinimui į ateitį. Dėl savo galios charakteristikų tokie lazeriai, be kita ko, gali būti naudojami medžiagoms apdoroti.
„Šiame galios diapazone veidrodžių, lęšių ir prizmių medžiagų savybės labai riboja jų naudojimą, o ši optika praktiškai lengvai pažeidžiama stiprių lazerio spindulių. Christoph Heyl, projekto vadovas, taip pat iš DESY ir Helmholtz instituto, priduria: "Be to, tai taip pat turi įtakos lazerio spindulio kokybei. Priešingai, mums pavyko nukreipti lazerio spindulį taip, kad kokybė būtų išsaugota be kontakto “.
DESY mokslininkai paminėjo, kad tyrimui būtini ekstremalūs garso lygiai. Nors iš pradžių ekstremalūs garso lygiai atrodė techniškai nepasiekiami, galiausiai jie rado sprendimą, padedami Darmštato technikos universiteto mokslininkų ir bendrovės „Inoson“. DESY komanda dabar sėkmingai sujungė technologiją su įprastu oru, kad sukurtų atitinkamas programas.
Dabar komanda sugebėjo sukurti grotelių sistemą, tačiau jie mano, kad jie taip pat naudos kitas dujas, kad būtų pritaikyti kitiems bangos ilgiams arba sukurtų kitas optines savybes, optines struktūras, tokias kaip lęšiai ir bangolaidžiai. Ir netgi gali būti įmanoma naudoti skirtingas dujas sąveikai su skirtingų tipų lazeriais.
„Nekontaktinio šviesos valdymo potencialas ir kiti pritaikymai, kuriems jį galima išplėsti, šiuo metu yra tik vaizduotės lygyje“, - sako Heyl ir priduria, kad „šiuolaikinė optika beveik visiškai pagrįsta šviesos sąveika. su kieta medžiaga. Mūsų požiūris atveria visiškai naują kryptį."