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
Скорость потепления пересмотрели: мир на грани ограничений Парижских соглашений
Наука
Робот-хирург научился оперировать после просмотра видео
Новости
Найден «межзвездый туннель» от Солнечной системы к соседней звезде
Космос
Стартовал конкурс на открытие центра развития промышленной робототехники
Иннополис
Магнитные мышцы для роботов держат вес в 1000 раз больше собственного
Новости
LG показала гибкий дисплей: он растягивается на 50%, складывается и скручивается
Новости
Уран оказался не таким, как считали ученые
Космос
Ученые нашли новый идеал женской фигуры: дело не в 90-60-90
Наука
У GPT-4 нашли серьезный недостаток: из-за этого ИИ ошибается в ответах
Новости
Новая функция в iOS 18.2 поможет найти потерянный багаж
Новости
Биткоин побил исторический максимум после победы Трампа: что будет дальше
Новости
Шутер S.T.A.L.K.E.R. 2 могут запретить в России: в чем причина
Новости
Что будет после ИИ, обсудили на симпозиуме «Создавая будущее»
Новости
Эксперименты по поиску темной материи обнаружили «нейтринный туман»
Наука
Министр науки: в России создана платформа для развития университетского техпреда
Новости
Наскальные рисунки раскрывают детали рыбалки во время Ледникового периода
Наука
Установлен новый рекорд в поддержании термоядерного синтеза
Новости
Археологи-любители из Польши нашли военный клад, спрятанный в XVII веке
Наука
Визуализация показала, как меняется молекула, разрушающая озонный слой
Наука
Анализ ДНК денисовца указывает на многочисленные скрещивания древних людей
Наука