ข่าว

สินค้าแนะนำ

ข่าวอุตสาหกรรม

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเลเซอร์ชนิดใหม่

2021-12-10

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเลเซอร์ชนิดใหม่ที่สามารถผลิตพลังงานได้มากในระยะเวลาอันสั้น ซึ่งมีศักยภาพในการใช้งานในด้านจักษุวิทยาและการผ่าตัดหัวใจหรือวิศวกรรมวัสดุชั้นดี ศาสตราจารย์มาร์ติน เดอ สเต็ค ผู้อำนวยการสถาบันโฟโตนิกส์และวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการมองเห็นแห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์ กล่าวว่า: ลักษณะของเลเซอร์นี้คือเมื่อระยะเวลาชีพจรลดลงเหลือน้อยกว่าหนึ่งในล้านล้านของวินาที พลังงานก็สามารถเป็นได้เช่นกัน " ในทันที "ที่จุดสูงสุด ทำให้เป็นตัวเลือกในอุดมคติสำหรับการประมวลผลวัสดุที่ต้องใช้พัลส์ที่สั้นและทรงพลัง
แอปพลิเคชั่นหนึ่งอาจเป็นการผ่าตัดกระจกตาซึ่งอาศัยการนำสารออกจากดวงตาอย่างอ่อนโยน ซึ่งต้องใช้คลื่นแสงที่แรงและสั้นซึ่งจะไม่ร้อนและทำให้พื้นผิวเสียหาย ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Photonics นักวิทยาศาสตร์ได้บรรลุผลลัพธ์ที่น่าทึ่งนี้โดยการกลับไปใช้เทคโนโลยีเลเซอร์แบบธรรมดาที่พบได้ทั่วไปในด้านโทรคมนาคม มาตรวิทยา และสเปกโทรสโกปี เลเซอร์เหล่านี้ใช้เอฟเฟกต์ที่เรียกว่าคลื่น "โดดเดี่ยว" ซึ่งเป็นคลื่นแสงที่คงรูปร่างไว้ได้ในระยะทางไกล โซลิตันถูกค้นพบครั้งแรกในต้นศตวรรษที่ 19 แต่ไม่พบในแสงสว่าง แต่อยู่ในคลื่นของคลองอุตสาหกรรมของอังกฤษ
Dr. Antoine Runge หัวหน้าทีมวิจัยจาก School of Physics กล่าวว่า คลื่นโซลิตันในแสงยังคงรักษารูปร่างไว้ได้ หมายความว่าคลื่นโซลิตันเป็นเลิศในการใช้งานที่หลากหลาย รวมทั้งโทรคมนาคมและสเปกโทรสโกปี อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเลเซอร์ที่ผลิตโซลิตันเหล่านี้จะผลิตได้ง่าย แต่ก็ไม่ได้ส่งผลกระทบมากนัก ในการสร้างพัลส์แสงพลังงานสูงที่ใช้ในการผลิต จำเป็นต้องมีระบบทางกายภาพที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง Dr. Andrea Blanco-Redondo ผู้ร่วมวิจัยและหัวหน้าแผนกซิลิคอนโฟโตนิกส์ที่ Nokia Bell Labs ในสหรัฐอเมริกากล่าวว่า:
โซลิตันเลเซอร์เป็นวิธีที่ง่ายที่สุด คุ้มค่าที่สุด และทรงพลังที่สุดเพื่อให้ได้พัลส์สั้นๆ เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม จนถึงตอนนี้ เลเซอร์โซลิตันแบบดั้งเดิมไม่สามารถให้พลังงานเพียงพอ และการวิจัยใหม่อาจทำให้เลเซอร์โซลิตันมีประโยชน์ในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ งานวิจัยชิ้นนี้สร้างขึ้นจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ซึ่งก่อตั้งโดยทีมงานของ Institute of Photonics and Optical Sciences ที่มหาวิทยาลัยซิดนีย์ ซึ่งตีพิมพ์การค้นพบโซลิตันลำดับที่สี่บริสุทธิ์ในปี 2016
กฎหมายใหม่ในฟิสิกส์เลเซอร์
ในเลเซอร์โซลิตันธรรมดา พลังงานของแสงจะแปรผกผันกับความกว้างพัลส์ ได้รับการพิสูจน์โดยสมการ E=1/Ï„ ว่าถ้าเวลาพัลส์ของแสงลดลงครึ่งหนึ่ง จะได้รับพลังงานสองเท่า เมื่อใช้โซลิตันที่สี่ พลังงานของแสงจะแปรผกผันกับกำลังสามของระยะเวลาพัลส์ นั่นคือ E=1/Ï„3 ซึ่งหมายความว่าหากเวลาของพัลส์ลดลงครึ่งหนึ่ง พลังงานที่ส่งในช่วงเวลานี้จะถูกคูณด้วย 8 ในการวิจัย สิ่งที่สำคัญที่สุดคือข้อพิสูจน์ของกฎหมายใหม่ในฟิสิกส์เลเซอร์ การวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่า E=1/Ï„3 ซึ่งจะเปลี่ยนวิธีการใช้เลเซอร์ในอนาคต
หลักฐานการจัดตั้งกฎหมายใหม่นี้จะช่วยให้ทีมวิจัยสามารถสร้างเลเซอร์โซลิตันที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในการศึกษานี้ มีการสร้างพัลส์ที่สั้นถึงหนึ่งในล้านล้านของวินาที แต่แผนการวิจัยสามารถรับพัลส์ที่สั้นกว่าได้ เป้าหมายต่อไปของการวิจัยคือการสร้างพัลส์เฟมโตวินาที ซึ่งหมายความว่าพัลส์เลเซอร์เกินขีดที่มีกำลังสูงสุดหลายร้อยกิโลวัตต์ เลเซอร์ชนิดนี้สามารถเปิดช่องทางใหม่ให้เราใช้เลเซอร์เมื่อเราต้องการพลังงานสูงสุดสูงแต่พื้นผิวไม่เสียหาย

การประยุกต์ใช้ไฟเบอร์สุ่มเลเซอร์ในการสื่อสารด้วยไฟเบอร์

ต่อไป:

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง

ข่าว

สินค้าแนะนำ

YDFA ไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์เจือ Ytterbium 1064 นาโนเมตร

ตัวควบคุมโพลาไรซ์ไฟเบอร์แบบแมนนวล

850nm 10mW Superluminescent Diode sld ไดโอด

เลเซอร์ไดโอด DFB ขนาด 1653 นาโนเมตรสำหรับการตรวจจับ CH4

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเลเซอร์ชนิดใหม่

ก่อนหน้า:

ต่อไป: