Из разреженного воздуха создали оптоволокно для мощных лазеров

Исследователи продемонстрировали непрерывно работающее оптическое волокно из разреженного воздуха, которое подойдет для передачи сверхмощных лазерных лучей.

Инженеры из Университета Мэриленда использовали разреженный воздух в качестве оптического «кабеля» для передачи сверхмощных лазерных лучей. Масштабирование технологии позволит обеспечить непрерывную передачу воздушных волн на километры и более дальние расстояния с помощью существующей лазерной технологии и доступной мощности установки.

Наиболее распространенные оптические волокна представляют собой стеклянные нити, которые плотно удерживают свет на больших расстояниях. Но такие структуры плохо подходят для направления сверхмощных лазерных лучей: они повреждают повреждения стекло и приводят к рассеянию энергии из волокна. 

Инженеры продемонстрировали метод оптического наведения, который использует вспомогательные ультракороткие лазерные импульсы для создания волоконно-оптических волноводов в самом воздухе. Эти короткие импульсы образуют кольцо высокоинтенсивных световых структур, называемых «нитями», которые нагревают молекулы воздуха, образуя расширенное кольцо с низкой плотностью, окружающее центральную невозмущенную область.

В исследовании, опубликованном в январе этого года, физики показали, что с помощью этого метода можно формировать волноводы длиной 50 м, которые существуют в течение десятков миллисекунд, пока не рассеются из-за охлаждения окружающим воздухом. В новом исследовании они модифицировали технологию, чтобы поддерживать непрерывное существование оптического воздушного волновода.

Лазерный луч, распространяющийся в воздухе (слева), и передаваемый по оптическому воздушному волноводу, созданному лазером с частотой 10 Гц (в центре) и 1 000 Гц (справа). Изображение: University of Maryland

В предыдущем эксперименте исследователи использовали лазер, который испускал импульс каждые 100 мс (частота — 10 Гц). В новом исследовании ученые увеличили частоту импульсов до 1000 Гц. Это формирует воздушный волновод, поддерживающийся за счет нагрева, который происходит быстрее, чем окружающий воздух может его охладить. В результате получается непрерывно работающее оптоволокно, которое может направлять инжектированный непрерывный лазерный луч. Исследователи отмечают, что технологию легко масштабировать для передачи сигнала на расстояние 1 км и более.

Используя воздух в качестве волокна можно управлять очень высокими средними мощностями лазерного излучения, добавляют авторы работы. Его можно использовать для сбора дистанционных оптических сигналов, обнаружения загрязнений и радиоактивных источников. При этом такой волновод не требует предварительного прокладывания кабеля в определенном направлении, а может быть «развернут» в любом направлении.


Читать далее:

Ученые впервые увидели, как звезда пожирает планету: это, в итоге, ждет и Землю

Две суперземли нашли на краю обитаемой зоны: на одной из них комфортная температура

Ученые исследовали умирающий мозг и рассказали, что обнаружили

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука