Forskere har udviklet en ny type laser, der kan generere en masse energi på kort tid, som har potentielle anvendelser inden for oftalmologi og hjertekirurgi eller finmaterialeteknik. Professor Martin De Steck, direktør for Institute of Photonics and Optical Sciences ved University of Sydney, sagde: Det karakteristiske ved denne laser er, at når pulsvarigheden reduceres til mindre end en billiontedel af et sekund, kan energien også være " øjeblikkeligt "På sit højeste gør dette den til en ideel kandidat til forarbejdning af materialer, der kræver korte og kraftige impulser. En anvendelse kan være hornhindekirurgi, som er afhængig af skånsom fjernelse af stoffer fra øjet, hvilket kræver stærke og korte lysimpulser, som ikke vil opvarme og beskadige overfladen. Forskningsresultaterne er publiceret i tidsskriftet Nature Photonics. Forskere opnåede dette bemærkelsesværdige resultat ved at vende tilbage til en simpel laserteknologi, der almindeligvis findes inden for telekommunikation, metrologi og spektroskopi. Disse lasere bruger en effekt kaldet "ensomme" bølger, som er lysbølger, der bevarer deres form over lange afstande. Soliton blev først opdaget i begyndelsen af det 19. århundrede, men det blev ikke fundet i lys, men i bølgerne af den britiske industrikanal. Hovedforfatter Dr. Antoine Runge fra School of Physics sagde: Det faktum, at solitonbølger i lys bevarer deres form, betyder, at de er fremragende til en lang række anvendelser, herunder telekommunikation og spektroskopi. Men selvom de lasere, der producerer disse solitoner, er nemme at fremstille, vil de ikke give meget effekt. For at generere højenergilysimpulser, der bruges i fremstillingen, kræves et helt andet fysisk system. Dr. Andrea Blanco-Redondo, medforfatter til undersøgelsen og leder af siliciumfotonik ved Nokia Bell Labs i USA, sagde: Soliton-laseren er den enkleste, mest omkostningseffektive og mest kraftfulde måde at opnå disse korte pulser på. Men hidtil har traditionelle soliton-lasere ikke været i stand til at give nok energi, og ny forskning kan gøre soliton-lasere nyttige i biomedicinske applikationer. Denne forskning bygger på den tidligere forskning etableret af holdet fra Institute of Photonics and Optical Sciences ved University of Sydney, som offentliggjorde opdagelsen af ren fjerde-ordens soliton i 2016. Nye love i laserfysik I en almindelig soliton-laser er lysets energi omvendt proportional med dens pulsbredde. Det bevises med ligningen E=1/Ï„, at hvis lysets pulstid halveres, vil der opnås to gange energien. Ved at bruge den fjerde soliton er lysets energi omvendt proportional med den tredje potens af pulsvarigheden, det vil sige E=1/Ï„3. Det betyder, at hvis pulstiden halveres, vil den energi, den afgiver i løbet af denne tid, blive ganget med en faktor 8. I forskningen er det vigtigste beviset for en ny lov inden for laserfysik. Forskningen har bevist, at E=1/Ï„3, hvilket vil ændre den måde, lasere anvendes på i fremtiden. Beviset for etableringen af denne nye lov vil gøre det muligt for forskerholdet at lave mere kraftfulde soliton-lasere. I denne undersøgelse blev der produceret pulser så korte som en billiontedel af et sekund, men forskningsplanen kan opnå kortere pulser. Det næste mål for forskningen er at generere femtosekund-impulser, hvilket ville betyde ultrakorte laserimpulser med spidseffekter på hundredvis af kilowatt. Denne type laser kan åbne op for en ny måde for os at anvende laser på, når vi har brug for høj spidsenergi, men substratet ikke er beskadiget.
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
