Nowy pomysłmodulacja optyczna
Światło steruje światłem
Niedawno zespół naukowców ze Stanów Zjednoczonych i Kanady opublikował innowacyjne badanie, w którym ogłosił, że z powodzeniem wykazał, że wiązka lasera może w pewnych warunkach wytwarzać cienie przypominające obiekt stały. Badania te rzucają wyzwanie zrozumieniu tradycyjnych koncepcji cieni i otwierają nowe możliwości technologii sterowania laserem. Praca zatytułowana „Cień wiązki lasera” została opublikowana w prestiżowym czasopiśmie Optica. Tradycyjnie cienie są zwykle tworzone przez nieprzezroczyste obiekty blokujące źródło światła, a światło zwykle może przechodzić przez inne wiązki bez przeszkód, nie zakłócając się nawzajem. Naukowcy odkryli jednak, że w pewnych warunkach sama wiązka lasera może zachowywać się jak „obiekt stały”, blokując inną wiązkę światła i rzucając w ten sposób cień w przestrzeń. Zjawisko to wynika z wprowadzenia nieliniowego procesu optycznego, który pozwala jednej wiązce światła oddziaływać z drugą poprzez zależność intensywności materiału, wpływając w ten sposób na jej ścieżkę propagacji i tworząc efekt cienia. W eksperymencie naukowcy wykorzystali zieloną wiązkę lasera o dużej mocy, aby przejść przez kryształ rubinu, świecąc jednocześnie z boku niebieską wiązką lasera. Kiedy zieleńlaserwnikając w rubin, lokalnie zmienia reakcję materiału na światło niebieskie, przez co zielona wiązka lasera zachowuje się jak stały obiekt, blokując niebieskie światło. Ta interakcja powoduje powstanie ciemnego obszaru w świetle niebieskim, czyli obszaru cienia zielonej wiązki lasera.
Ten efekt „cienia lasera” jest wynikiem nieliniowej absorpcji w krysztale rubinu. W szczególności zielony laser zwiększa optyczną absorpcję światła niebieskiego, tworząc obszar o niższej jasności w oświetlonym obszarze, tworząc widoczny cień. Cień ten można nie tylko bezpośrednio zaobserwować gołym okiem, ale także jego kształt i położenie mogą być zgodne z położeniem i kształtem wiązki lasera, spełniając wszystkie warunki tradycyjnego cienia. Zespół badawczy przeprowadził dogłębne badania tego zjawiska i zmierzył kontrast cieni, co wykazało, że maksymalny kontrast cieni sięgał około 22%, podobnie jak kontrast cieni rzucanych przez drzewa w słońcu. Tworząc model teoretyczny, badacze sprawdzili, czy model może dokładnie przewidzieć zmianę kontrastu cienia, co stanowi podstawę do dalszego zastosowania tej technologii. Z technicznego punktu widzenia odkrycie to ma potencjalne zastosowania. Kontrolując intensywność transmisji jednej wiązki lasera na drugą, technologię tę można zastosować do przełączania optycznego, precyzyjnej kontroli światła i dużej mocy.transmisja laserowa(transmisja optyczna). Badania te wyznaczają nowy kierunek w badaniu interakcji między światłem i światłem i mają sprzyjać dalszemu rozwojowitechnologia optyczna.
Czas publikacji: 02-12-2024