Vedci vyvinuli nový typ lasera, ktorý dokáže generovať veľa energie v krátkom čase, čo má potenciálne využitie v oftalmológii a srdcovej chirurgii alebo v inžinierstve jemných materiálov. Profesor Martin De Steck, riaditeľ Inštitútu fotoniky a optických vied na Univerzite v Sydney, povedal: Charakteristickým znakom tohto lasera je, že keď sa trvanie impulzu skráti na menej ako jednu bilióntinu sekundy, energia môže byť aj „... okamžite „Na svojom vrchole je to ideálny kandidát na spracovanie materiálov, ktoré vyžadujú krátke a silné impulzy. Jednou z aplikácií môže byť operácia rohovky, ktorá sa spolieha na jemné odstraňovanie látok z oka, čo si vyžaduje silné a krátke svetelné impulzy, ktoré nezahrievajú a nepoškodzujú povrch. Výsledky výskumu sú publikované v časopise Nature Photonics. Vedci dosiahli tento pozoruhodný výsledok návratom k jednoduchej laserovej technológii bežne používanej v telekomunikáciách, metrológii a spektroskopii. Tieto lasery využívajú efekt nazývaný „osamelé“ vlny, čo sú svetelné vlny, ktoré si zachovávajú svoj tvar na veľké vzdialenosti. Soliton bol prvýkrát objavený začiatkom 19. storočia, no nenašiel sa vo svetle, ale vo vlnách Britského priemyselného kanála. Vedúci autor Dr. Antoine Runge z Fyzikálnej školy povedal: Skutočnosť, že solitónové vlny si vo svetle zachovávajú svoj tvar, znamená, že sú vynikajúce v širokej škále aplikácií vrátane telekomunikácií a spektroskopie. Hoci sa však lasery, ktoré tieto solitóny vyrábajú, dajú ľahko vyrobiť, neprinesú veľký vplyv. Na generovanie vysokoenergetických svetelných impulzov používaných vo výrobe je potrebný úplne iný fyzikálny systém. Dr. Andrea Blanco-Redondo, spoluautorka štúdie a vedúca oddelenia kremíkovej fotoniky v laboratóriách Nokia Bell Labs v Spojených štátoch, povedala: Solitónový laser je najjednoduchší, cenovo najefektívnejší a najvýkonnejší spôsob, ako dosiahnuť tieto krátke impulzy. Tradičné solitónové lasery však doteraz neboli schopné poskytnúť dostatok energie a nový výskum môže urobiť solitónové lasery užitočnými v biomedicínskych aplikáciách. Tento výskum nadväzuje na predchádzajúci výskum, ktorý vytvoril tím Inštitútu fotoniky a optických vied na Univerzite v Sydney, ktorý v roku 2016 zverejnil objav čistého solitónu štvrtého rádu. Nové zákony v laserovej fyzike V bežnom solitónovom laseri je energia svetla nepriamo úmerná šírke jeho impulzu. Rovnicou E=1/Ï„ je dokázané, že ak sa doba impulzu svetla skráti na polovicu, získa sa dvojnásobná energia. Pri použití štvrtého solitónu je energia svetla nepriamo úmerná tretej mocnine trvania impulzu, to znamená E=1/Ï„3. To znamená, že ak sa čas impulzu skráti na polovicu, energia, ktorú počas tohto času dodá, sa vynásobí faktorom 8. Pri výskume je najdôležitejší dôkaz nového zákona v laserovej fyzike. Výskum ukázal, že E=1/Ï„3, čo v budúcnosti zmení spôsob aplikácie laserov. Dôkaz o zavedení tohto nového zákona umožní výskumnému tímu vyrábať výkonnejšie solitónové lasery. V tejto štúdii boli produkované impulzy krátke ako jedna bilióntina sekundy, ale výskumný plán môže získať kratšie impulzy. Ďalším cieľom výskumu je generovanie femtosekundových impulzov, čo by znamenalo ultrakrátke laserové impulzy so špičkovými výkonmi stoviek kilowattov. Tento typ lasera nám môže otvoriť nový spôsob aplikácie lasera, keď potrebujeme vysokú špičkovú energiu, ale substrát nie je poškodený.
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
