Өнеркәсіп жаңалықтары

Ғалымдар лазердің жаңа түрін ойлап тапты

2021-12-10
Ғалымдар офтальмологияда және жүрек хирургиясында немесе жұқа материалдар инженериясында әлеуетті қолданбалары бар қысқа уақыт ішінде көп энергия шығара алатын лазердің жаңа түрін әзірледі. Профессор Мартин Де Стек, Сидней университетінің Фотоника және оптикалық ғылымдар институтының директоры: «Бұл лазердің ерекшелігі импульс ұзақтығы секундтың триллионнан бір бөлігіне дейін азайған кезде энергия да болуы мүмкін» деді. бірден «Шыңында бұл оны қысқа және күшті импульстарды қажет ететін материалдарды өңдеу үшін тамаша үміткер етеді.
Қолданбалардың бірі көзден заттарды ақырын алып тастауға негізделген мүйізді қабықтың хирургиясы болуы мүмкін, ол бетін қыздырмайтын және зақымдамайтын күшті және қысқа жарық импульстарын қажет етеді. Зерттеу нәтижелері Nature Photonics журналында жарияланған. Ғалымдар телекоммуникацияда, метрологияда және спектроскопияда жиі кездесетін қарапайым лазерлік технологияға қайта оралу арқылы бұл тамаша нәтижеге қол жеткізді. Бұл лазерлер «жалғыз» толқындар деп аталатын әсерді пайдаланады, бұл ұзақ қашықтықтарда пішінін сақтайтын жарық толқындары. Солитон алғаш рет 19 ғасырдың басында табылды, бірақ ол жарықта емес, Британдық өнеркәсіптік каналдың толқындарында табылды.
Физика мектебінің жетекші авторы, доктор Антуан Рунж былай деді: Жарықтағы солитон толқындарының өз пішінін сақтауы олардың телекоммуникациялар мен спектроскопияны қоса алғанда, кең ауқымды қолданбаларда тамаша екенін білдіреді. Дегенмен, бұл солитондарды шығаратын лазерлерді өндіру оңай болғанымен, олар көп әсер етпейді. Өндірісте қолданылатын жоғары энергиялық жарық импульстарын жасау үшін мүлдем басқа физикалық жүйе қажет. Доктор Андреа Бланко-Редондо, зерттеудің бірлескен авторы және Америка Құрама Штаттарындағы Nokia Bell Labs компаниясының кремний фотоникасының жетекшісі:
Солитон лазері - бұл қысқа импульстарға қол жеткізудің ең қарапайым, үнемді және ең қуатты тәсілі. Дегенмен, осы уақытқа дейін дәстүрлі солитон лазерлері жеткілікті энергияны қамтамасыз ете алмады және жаңа зерттеулер солитон лазерлерін биомедициналық қолданбаларда пайдалы ете алады. Бұл зерттеу 2016 жылы таза төртінші ретті солитонның ашылуын жариялаған Сидней университетінің Фотоника және оптикалық ғылымдар институтының командасы жасаған бұрынғы зерттеулерге негізделген.
Лазерлік физикадағы жаңа заңдар
Кәдімгі солитондық лазерде жарық энергиясы оның импульсінің еніне кері пропорционал. Жарықтың импульстік уақыты екі есе азайса, энергия екі есе азаяды E=1/Ï„ теңдеуімен дәлелденген. Төртінші солитонды пайдаланып, жарық энергиясы импульс ұзақтығының үшінші дәрежесіне кері пропорционал, яғни E=1/Ï„3. Бұл импульс уақыты екі есе азайса, оның осы уақыт ішінде беретін энергиясы 8 есе көбейтіледі дегенді білдіреді.Зерттеуде ең бастысы лазерлік физикадағы жаңа заңның дәлелі болып табылады. Зерттеу E=1/Ï„3 екенін дәлелдеді, бұл болашақта лазерлерді қолдану тәсілін өзгертеді.
Бұл жаңа заңның бекітілуінің дәлелі зерттеу тобына неғұрлым қуатты солитон лазерлерін жасауға мүмкіндік береді. Бұл зерттеуде секундтың триллионнан бір бөлігі сияқты қысқа импульстар жасалды, бірақ зерттеу жоспары қысқа импульстарды ала алады. Зерттеудің келесі мақсаты - фемтосекундтық импульстарды жасау, бұл жүздеген киловатт қуаттылығы жоғары ультра қысқа лазерлік импульстарды білдіреді. Лазердің бұл түрі бізге жоғары қуат қажет болған кезде, бірақ субстрат зақымдалмаған кезде лазерді қолданудың жаңа жолын аша алады.
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