For første gang har forskere med succes brugt luft til at aflede en laser!

For nylig meddelte forskere ved det tyske Electron Synchrotron (DESY) Research Center, at de nu er i stand til at afbøje laserstråler ved at bruge et usynligt gittersystem lavet af luft. Det optiske system beskrives som værende lavet af ultralyd og vil ikke blive beskadiget af laseren (det er trods alt kun luft), og det vil heller ikke forringe kvaliteten af ​​strålen.
Holdet har ansøgt om patent på denne nye metode, og et relateret papir blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Photonics. Det involverer brugen af ​​en speciel højttaler, som gør det muligt at skabe luftmønstre med forskellige tætheder. Mens massen forbliver konstant, er enheden i øjeblikket kun 50 procent effektiv, men holdet mener, at disse aspekter kan udvikles yderligere i fremtiden.
Yannick Schr?del, den første forfatter til det førnævnte forskningspapir og en ph.d.-studerende ved DESY og Helmholtz Institute i Jena, sagde i en erklæring, at de har produceret et optisk gitter baseret på akustiske tæthedsbølger.
Den innovative teknik bruger lydbølger på 140 decibel (svarende til lydniveauet fra en jetmotor få meter væk), men i ultralydsområdet, så de er uhørlige for det menneskelige øre. Disse lydbølger danner lag med varierende tæthed. Værket er inspireret af, hvordan lys bøjes af Jordens atmosfære, når det passerer gennem lag med forskellige tætheder.
"Men afbøjning af lys gennem et diffraktionsgitter giver mulighed for mere præcis kontrol af laseren end afbøjning i jordens atmosfære." Schr?del forklarede, at gitterets egenskaber påvirkes af lydbølgernes frekvens og intensitet.
I deres eksperimenter brugte forskerne infrarøde laserimpulser med en spidseffekt på 20 GW - hvilket svarer til omkring 2 milliarder LED'er, eller den mængde energi, der skal til for at sende 16,5 Droning-biler tilbage i fremtiden. På grund af deres effektegenskaber kan sådanne lasere blandt andet bruges til at behandle materialer.
"I dette effektområde begrænser materialeegenskaberne af spejle, linser og prismer i høj grad deres brug, og denne optik beskadiges let i praksis af stærke laserstråler." Christoph Heyl, projektleder, også fra DESY og Helmholtz Instituttet, tilføjer: "Derudover er kvaliteten af ​​laserstrålen også påvirket. Derimod har vi formået at afbøje laserstrålen på en måde, der bevarer kvaliteten uden berøring. ."
DESY-forskerne nævnte, at ekstreme lydniveauer var nødvendige for undersøgelsen. Selvom ekstreme lydniveauer i starten virkede teknisk uopnåelige, fandt de til sidst en løsning med støtte fra forskerne på det tekniske universitet i Darmstadt og virksomheden Inoson. DESY-teamet har nu med succes kombineret teknologien med almindelig luft for at producere relevante applikationer.
Nu har holdet været i stand til at skabe et gittersystem, men de tror, ​​de også vil bruge andre gasser til at påføre andre bølgelængder, eller til at producere andre optiske egenskaber, optiske strukturer - såsom linser og bølgeledere. Og det kan endda være muligt at bruge forskellige gasser til at interagere med forskellige typer lasere.
"Potentialet for berøringsfri kontrol af lys og de andre applikationer, som det kan udvides til, er i øjeblikket kun på fantasiens niveau," siger Heyl og tilføjer, at "moderne optik er næsten udelukkende baseret på lysets interaktion. med fast stof. Vores tilgang åbner en helt ny retning."