Исследователи использовали акустические колебания для перенаправления лазерного луча в пространстве.
Инженеры из немецкого исследовательского центра физики частиц DESY разработали способ перенаправлять лазерные лучи, не касаясь их. Свет отклоняется с помощью невидимой решетки из воздуха, сформированной акустикой.
В оптических системах лазеры обычно перенаправляются с помощью линз и зеркал, но при высоких энергиях, например, используемых для обработки материалов, ускорителей частиц или исследований в области термоядерной энергии, такие компоненты слишком быстро выходят из строя.
Ученые применили в качестве альтернативного решения воздушные «барьеры», сформированные акустикой. Они использовали пару ультразвуковых громкоговорителей, обращенных друг к другу, которые создавали карманы воздуха с более высокой или более низкой плотностью, образуя решетчатую структуру.
Перенаправление лазера с помощью воздушных волн. Анимация: Science Communication Lab for DESY
Когда через эту решетку пропускался инфракрасный лазер, свет отклонялся с эффективностью более 50%. По словам команды, повышение точности станет возможным в дальнейших экспериментах. Мощность лазера в экспериментах составляла 20 ГВт, а громкоговорители издавали ультразвук мощностью 140 дБ, что соответствует громкости реактивного двигателя на расстоянии нескольких метров.
Метод управления лазером с помощью звуковых волн можно использовать в качестве быстрого переключателя для лазеров. Кроме того, из воздуха можно в перспективе строить не только решетки, но также линзы и волноводы.
Сначала мы опробовали нашу технику на обычном воздухе. Теперь, например, мы также будем использовать другие газы, чтобы получить доступ к другим длинам волн, оптическим свойствам и геометрии.
Кристоф Хейл, соавтор исследования
Читать далее
Акулы жили в пруду на поле для гольфа 20 лет, а затем исчезли: ученые рассказали, как это вышло