Лазерный мир

Лазеры обладают уникальной способностью точного управления, манипулирования, контроля и зондирования материалов. По сути, лазеры следует рассматривать основой революционной науки и техники, включая те научные достижения, которые стали основанием для вручения Нобелевской премии по физике в 2018 году.

Универсальный модуль лазерного луча

Новая лазерная архитектура, получившая наименование — универсальный модуль света, это уникальный новый инструмент для исследования и контроля материи. Разработка была представлена в рамках проведения Конгресса Оптического Общества (OSA) по лазерным технологиям в Бостоне.

Инновационная система разработана специалистами Национальной лаборатории ускорителей SLAC, при участии сотрудников Стэнфордского университета. Когерентный свет, подобный лазерному свету, способен воплощать гораздо более запутанную и сложную структуру в условиях распределения интенсивного электромагнитного излучения.

Несколько примеров представляют собой цилиндрические векторные пучки (фанковые трехмерные распределения интенсивности), напоминающие вафельные рожки или оптический стрейнер.

Подобные характеристики универсального модулятора света способствуют открытию новых научно-технических границ. Однако проблема заключается в том, что использование возможностей для проектирования или программирования сложных световых структур, видится довольно трудным делом.

В настоящее время такая практика, в основном, осуществляется при помощи внешних устройств, подобных пространственным модуляторам света. Эти устройства широко используются в проекторах, но обладают средней величиной мощности и потому имеют ограничения.

Пространственные модуляторы света быстро сгорают и не поддерживают применение там, где требуются значительные уровни мощности.

Уникальный проект лазерной архитектуры

Проект группы Национальной лаборатории ускорителей SLAC обходит имеющиеся ограничения мощности, сохраняя при этом способность генерировать любую произвольную структуру света.

Инженерам SLAC удалось включить функционал программирования лучей непосредственно в лазерную архитектуру. Этим решением объединяются два значимых свойства: масштабирование мощности и световая структура.

Достигнутая программируемая архитектура особенно важна при работе в ультракоротком (фемтосекундном) режиме. Появляются новые способы программирования света сложной структуры, применяя минимум научных и технологических усилий.

Потенциально новые применения включают:

•  оптоволоконную связь,
•  микро-нано-механическую обработку и производство присадок,
•  оптическое улавливание,
•  изучение сверхбыстрых протонов.

Это своего рода «игровой чейнджер», подходящий практически для всех применений в области фотоники, когда требуются высокие мощности.

Теперь уже рассматривается вопрос модернизации созданной системы с целью достижения более высоких мощностей. Учёные стремятся обеспечить третий путь — эффективное преобразование фундаментальных фемтосекундных лучей в лучи других длин волн с использованием нелинейных ступеней преобразования. Тогда появится возможность создавать структурированный свет многоцветный или гипер-спектральный, наделённый естественной само-синхронностью.

Источник: http://zetsila.ru/