Ученые разработали новый тип лазера, который может испускать большое количество энергии за очень короткие промежутки времени. Потенциально его можно применять повсеместно, от хирургии глаза и сердца до разработки деликатных материалов нового поколения.
Директор Института фотоники и оптических наук Сиднейского университета, профессор Мартейн де Стерке, пояснил основной принцип работы новой установки: «При уменьшении длительности импульса данного лазера до менее чем триллионной доли секунды его энергия может достигать пиковых значений. Это делает их идеальными кандидатами для обработки материалов, требующих коротких, мощных импульсов. Одно из применений ему можно найти, к примеру, во время операции на роговице, основанной на осторожном удалении вещества из глаза. Она требует сильных, коротких световых импульсов, которые не нагревают и не повреждают поверхность больше, чем нужно». Исследование, посвященное лазеру, опубликовано в журнале Nature Photonics.
Ученые достигли таких впечатляющих результатов, обратившись к простой лазерной технологии, которая широко распространена в телекоммуникациях, метрологии и спектроскопии. Такие лазеры используют эффект, известный как солитонные волны, которые представляют собой волны света, сохраняющие свою форму даже на больших расстояниях.
«Тот факт, что солитонные волны сохраняют свою форму, означает, что они превосходно подходят для широкого спектра применений, включая телекоммуникации и спектрометрию. Но современные лазеры, излучающие эти солитоны, хоть и просты в изготовлении, но не достигают должного эффекта. Для создания высокоэнергетических оптических импульсов требуется совершенно другая и более дорогая физическая система», пояснил один из авторов статьи, доктор Антуан Рунге.
Его соавтор, доктор Андреа Бланко-Редондо, глава отдела кремниевой фотоники в Nokia Bell Labs в США, добавила: «Лазеры на основе солитонов являются наиболее простым, экономичным и надежным способом достижения коротких импульсов. Однако до настоящего времени обычные солитонные лазеры попросту не были достаточно мощными».