Ученые разработали новый тип лазера, который может генерировать большое количество энергии за короткий промежуток времени, который потенциально может применяться в офтальмологии и кардиохирургии или в инженерии тонких материалов. Профессор Мартин Де Стек, директор Института фотоники и оптики Сиднейского университета, сказал: «Характеристикой этого лазера является то, что когда длительность импульса уменьшается до менее чем одной триллионной доли секунды, энергия также может быть уменьшена». Мгновенно «На пике своего развития это делает его идеальным кандидатом для обработки материалов, требующих коротких и мощных импульсов. Одним из применений может быть хирургия роговицы, которая основана на осторожном удалении веществ из глаза, что требует сильных и коротких световых импульсов, которые не нагревают и не повреждают поверхность. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Photonics. Ученые достигли этого замечательного результата, вернувшись к простой лазерной технологии, широко используемой в телекоммуникациях, метрологии и спектроскопии. Эти лазеры используют эффект, называемый «уединенными» волнами, которые представляют собой световые волны, сохраняющие свою форму на больших расстояниях. Впервые солитон был обнаружен в начале 19 века, но найден он был не в свете, а в волнах Британского промышленного канала. Ведущий автор доктор Антуан Рунге из Школы физики сказал: «Тот факт, что солитонные волны в свете сохраняют свою форму, означает, что они отлично подходят для широкого спектра приложений, включая телекоммуникации и спектроскопию. Однако, хотя лазеры, производящие эти солитоны, просты в изготовлении, они не окажут большого влияния. Для генерации световых импульсов высокой энергии, используемых в производстве, требуется совершенно другая физическая система. Доктор Андреа Бланко-Редондо, соавтор исследования и глава отдела кремниевой фотоники в Nokia Bell Labs в США, сказал: Солитонный лазер является самым простым, наиболее экономичным и наиболее мощным способом получения таких коротких импульсов. Однако до сих пор традиционные солитонные лазеры не могли обеспечить достаточно энергии, и новые исследования могут сделать солитонные лазеры полезными в биомедицинских приложениях. Это исследование основано на более раннем исследовании, проведенном группой Института фотоники и оптики Сиднейского университета, которая опубликовала открытие чистого солитона четвертого порядка в 2016 году. Новые законы в лазерной физике В обычном солитонном лазере энергия света обратно пропорциональна ширине его импульса. Уравнением E=1/P доказывается, что если время импульса света уменьшить вдвое, то будет получено вдвое больше энергии. При использовании четвертого солитона энергия света обратно пропорциональна третьей степени длительности импульса, то есть Е=1/М3. Это означает, что если время импульса сократить вдвое, то энергия, которую он отдает за это время, умножится на коэффициент 8. В исследованиях самое главное — доказательство нового закона в лазерной физике. Исследование доказало, что E=1/м3, что изменит способ применения лазеров в будущем. Доказательство установления этого нового закона позволит исследовательской группе создавать более мощные солитонные лазеры. В этом исследовании были произведены импульсы длительностью в одну триллионную долю секунды, но план исследования может получить более короткие импульсы. Следующей целью исследования является генерация фемтосекундных импульсов, то есть сверхкоротких лазерных импульсов с пиковой мощностью в сотни киловатт. Этот тип лазера может открыть для нас новый способ применения лазера, когда нам нужна высокая пиковая энергия, но подложка не повреждена.
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
