Forskere har utviklet en ny type laser som kan generere mye energi på kort tid, som har potensielle bruksområder innen oftalmologi og hjertekirurgi eller finmaterialteknologi. Professor Martin De Steck, direktør for Institute of Photonics and Optical Sciences ved University of Sydney, sa: Det karakteristiske ved denne laseren er at når pulsvarigheten reduseres til mindre enn en billiondels sekund, kan energien også være " umiddelbart "På sitt høydepunkt gjør dette den til en ideell kandidat for å behandle materialer som krever korte og kraftige pulser. En applikasjon kan være hornhinnekirurgi, som er avhengig av å skånsomt fjerne stoffer fra øyet, som krever sterke og korte lyspulser som ikke vil varme opp og skade overflaten. Forskningsresultatene er publisert i tidsskriftet Nature Photonics. Forskere oppnådde dette bemerkelsesverdige resultatet ved å gå tilbake til en enkel laserteknologi som vanligvis finnes innen telekommunikasjon, metrologi og spektroskopi. Disse laserne bruker en effekt som kalles "ensomme" bølger, som er lysbølger som opprettholder formen over lange avstander. Soliton ble først oppdaget på begynnelsen av 1800-tallet, men den ble ikke funnet i lys, men i bølgene til den britiske industrikanalen. Hovedforfatter Dr. Antoine Runge fra School of Physics sa: Det faktum at solitonbølger i lys opprettholder sin form betyr at de er utmerket i et bredt spekter av bruksområder, inkludert telekommunikasjon og spektroskopi. Men selv om laserne som produserer disse solitonene er enkle å produsere, vil de ikke gi mye effekt. For å generere høyenergiske lyspulser som brukes i produksjon, kreves et helt annet fysisk system. Dr. Andrea Blanco-Redondo, medforfatter av studien og leder for silisiumfotonikk ved Nokia Bell Labs i USA, sa: Soliton-laseren er den enkleste, mest kostnadseffektive og kraftigste måten å oppnå disse korte pulsene på. Men så langt har tradisjonelle soliton-lasere ikke vært i stand til å gi nok energi, og ny forskning kan gjøre soliton-lasere nyttige i biomedisinske applikasjoner. Denne forskningen bygger på den tidligere forskningen etablert av teamet til Institute of Photonics and Optical Sciences ved University of Sydney, som publiserte oppdagelsen av ren fjerde-ordens soliton i 2016. Nye lover i laserfysikk I en vanlig soliton-laser er lysets energi omvendt proporsjonal med pulsbredden. Det er bevist med ligningen E=1/Ï„ at hvis lysets pulstid halveres, vil det oppnås to ganger energien. Ved å bruke den fjerde solitonen er lysets energi omvendt proporsjonal med den tredje potensen av pulsvarigheten, det vil si E=1/Ï„3. Det betyr at dersom pulstiden halveres, vil energien den leverer i løpet av denne tiden multipliseres med en faktor 8. I forskningen er det viktigste beviset på en ny lov innen laserfysikk. Forskningen har bevist at E=1/Ï„3, som vil endre måten lasere brukes på i fremtiden. Beviset for å etablere denne nye loven vil gjøre det mulig for forskerteamet å lage kraftigere soliton-lasere. I denne studien ble det produsert pulser så korte som en trilliondels sekund, men forskningsplanen kan oppnå kortere pulser. Det neste målet med forskningen er å generere femtosekundpulser, noe som vil bety ultrakorte laserpulser med toppeffekter på hundrevis av kilowatt. Denne typen laser kan åpne opp en ny måte for oss å bruke laser når vi trenger høy toppenergi, men underlaget ikke er skadet.
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
