Ipari hírek

A tudósok új típusú lézert fejlesztettek ki

2021-12-10
A tudósok egy új típusú lézert fejlesztettek ki, amely rövid időn belül sok energiát képes előállítani, és amely potenciálisan alkalmazható a szemészetben és a szívsebészetben vagy a finomanyag-mérnökségben. Martin De Steck professzor, a Sydney-i Egyetem Fotonikai és Optikai Tudományok Intézetének igazgatója elmondta: Ennek a lézernek az a jellemzője, hogy ha az impulzus időtartamát a másodperc egy billiód része alá csökkentik, az energia is Azonnal "Csúcspontján ez ideális jelöltté teszi a rövid és erőteljes impulzusokat igénylő anyagok feldolgozásához.
Az egyik alkalmazás lehet a szaruhártya-műtét, amely az anyagok szemből történő gyengéd eltávolításán alapul, amihez erős és rövid fényimpulzusok szükségesek, amelyek nem melegítik fel és nem károsítják a felületet. A kutatási eredmények a Nature Photonics folyóiratban jelentek meg. A tudósok úgy érték el ezt a figyelemre méltó eredményt, hogy visszatértek a távközlésben, a metrológiában és a spektroszkópiában általánosan megtalálható egyszerű lézertechnológiához. Ezek a lézerek „magányos” hullámnak nevezett effektust alkalmaznak, amelyek fényhullámok, amelyek hosszú távolságokon is megőrzik alakjukat. A Solitont először a 19. század elején fedezték fel, de nem fényben, hanem a brit ipari csatorna hullámaiban találták meg.
A vezető szerző, Dr. Antoine Runge, a Fizikai Iskola munkatársa elmondta: Az a tény, hogy a szolitonhullámok fényben megőrzik alakjukat, azt jelenti, hogy kiválóak az alkalmazások széles körében, beleértve a távközlést és a spektroszkópiát is. Bár az ilyen szolitonokat előállító lézereket könnyű gyártani, nem hoznak nagy hatást. A gyártásban használt nagyenergiájú fényimpulzusok előállításához teljesen más fizikai rendszerre van szükség. Dr. Andrea Blanco-Redondo, a tanulmány társszerzője és az egyesült államokbeli Nokia Bell Labs szilíciumfotonika vezetője elmondta:
A szoliton lézer a legegyszerűbb, legköltséghatékonyabb és legerősebb módja ezeknek a rövid impulzusoknak a elérésének. A hagyományos szolitonlézerek azonban eddig nem tudtak elegendő energiát biztosítani, és az új kutatások hasznossá tehetik a szolitonlézereket az orvosbiológiai alkalmazásokban. Ez a kutatás a Sydney-i Egyetem Fotonikai és Optikai Tudományok Intézetének csapata által létrehozott korábbi kutatásra épül, amely 2016-ban tette közzé a tiszta negyedrendű szoliton felfedezését.
Új törvények a lézerfizikában
Egy közönséges szolitonlézerben a fény energiája fordítottan arányos az impulzusszélességével. Az E=1/Ï„ egyenlettel igazoljuk, hogy ha a fény impulzusidejét felére csökkentjük, akkor kétszer annyi energiát kapunk. A negyedik szolitont használva a fény energiája fordítottan arányos az impulzus időtartamának harmadik hatványával, azaz E=1/Ï„3. Ez azt jelenti, hogy ha az impulzusidőt felére csökkentjük, akkor az ezalatt leadott energia 8-szorosára szorozódik. A kutatásban a legfontosabb egy új lézerfizikai törvény bizonyítása. A kutatás bebizonyította, hogy E=1/Ï„3, ami megváltoztatja a lézerek jövőbeni alkalmazását.
Az új törvény megalkotásának bizonyítéka lehetővé teszi a kutatócsoport számára, hogy erősebb szolitonlézereket készítsenek. Ebben a tanulmányban a másodperc egy billiód része alatti impulzusokat produkáltak, de a kutatási terv rövidebb impulzusokat is előállíthat. A kutatás következő célja femtoszekundumos impulzusok generálása, ami ultrarövid lézerimpulzusokat jelentene több száz kilowatt csúcsteljesítményű. Ez a fajta lézer új utat nyithat számunkra a lézer alkalmazásában, amikor nagy csúcsenergiára van szükségünk, de a hordozó nem sérül.
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