Sóng siêu âm trong không khí đã được sử dụng để điều khiển các chùm tia laser mạnh – đây là tuyên bố đầu tiên của các nhà nghiên cứu ở Đức. Cách tử Bragg quang âm của nhóm có thể dẫn đến những phương pháp mới và hữu ích để điều khiển ánh sáng.
Từ phát hiện sóng hấp dẫn đến chế tạo chất bán dẫn, phần lớn khoa học và công nghệ hiện đại đều dựa vào việc điều khiển chính xác ánh sáng laser.
“Các phần tử quang học như cách tử, thấu kính hoặc bộ điều biến luôn tạo thành các thành phần cơ bản đằng sau các thiết bị quang học bao gồm laser, kính hiển vi và đồng hồ nguyên tử, mang lại nhiều đột phá trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau,” Christoph Heyl tại nhà nghiên cứu giải thích. DESY, người đứng đầu nghiên cứu.
Tuy nhiên, nhu cầu về công suất cao hơn, xung ngắn hơn và kiểm soát chặt chẽ hơn các đặc tính của ánh sáng laser đang đẩy ngay cả các bộ phận quang học tiên tiến nhất vượt quá giới hạn của chúng. Ngày nay, các nhà nghiên cứu đang phải điều chỉnh các phương pháp của mình để tránh làm hỏng các thành phần quang học do ánh sáng gây ra và giảm thiểu sự hấp thụ không mong muốn cũng như các hiệu ứng phi tuyến làm suy giảm chất lượng của ánh sáng laser.
Thao tác mật độ
Nay Heyl và các đồng nghiệp vừa thực hiện một phương pháp mới để điều khiển ánh sáng hứa hẹn tránh được một số vấn đề liên quan đến các bộ phận quang học thông thường. Kỹ thuật của họ liên quan đến việc điều khiển mật độ không khí ở quy mô chiều dài ngang bằng với bước sóng ánh sáng.
Heyl giải thích: “Chúng tôi sử dụng các trường siêu âm cường độ cao để điều khiển và chuyển hướng trực tiếp các chùm tia laser dưới một góc nhỏ trong không khí xung quanh, sử dụng nguyên lý điều chế quang âm”.
Trong thí nghiệm của họ, các nhà nghiên cứu đã gắn một bộ chuyển đổi siêu âm đối diện với một bộ phản xạ âm thanh phẳng. Điều này tạo ra một sóng siêu âm đứng áp suất cao trong khe hở không khí – một sóng có sự thay đổi rõ rệt, định kỳ về mật độ không khí. Chiết suất của không khí tăng theo mật độ, do đó sóng đứng đóng vai trò như một cách tử Bragg có thể làm lệch hướng ánh sáng bằng nhiễu xạ quang học. Mặc dù kỹ thuật này được sử dụng để tạo ra các cách tử trong môi trường rắn như thủy tinh nhưng nhóm nghiên cứu cho biết đây là lần đầu tiên nó được thực hiện bằng cách sử dụng không khí.
Để sử dụng cách tử của mình, Heyl và các đồng nghiệp đã đặt một cặp gương đối diện vuông góc với sóng siêu âm đứng. Một chùm ánh sáng đi vào thiết bị và bị phản xạ tới lui nhiều lần trước khi thoát ra khỏi thiết bị. Điều này làm tăng khoảng cách ánh sáng truyền qua cách tử Bragg, tăng cường hiệu ứng nhiễu xạ.
Xử lý công suất cao
Đội nghiên cứu phát hiện ra rằng khoảng 50% ánh sáng tới bị lệch và phần còn lại được truyền đi – với chất lượng của ánh sáng laser tới được bảo toàn. Nhóm nghiên cứu cho biết các mô phỏng số cho thấy tỷ lệ này có thể tăng lên đáng kể trong tương lai. Hơn nữa, cách tử có thể xử lý các xung laser gigawatt mạnh hơn khoảng một nghìn lần so với giới hạn trên của các thiết bị sử dụng điều chế quang âm của vật liệu rắn.
Máy dò siêu âm cực nhỏ đạt được hình ảnh siêu phân giải
Yannick Schrödel, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại DESY, giải thích: “Phương pháp tiếp cận của chúng tôi giúp vượt qua những hạn chế mà môi trường rắn thường áp đặt: bao gồm các bậc có độ phân tán thấp hơn, công suất cực đại cao hơn và phạm vi bước sóng rộng hơn”.
Dựa trên những kết quả này, nhóm dự đoán sẽ có nhiều ứng dụng đa dạng trong tương lai cho cách tử quang học âm thanh Bragg của họ. Schrödel cho biết: “Phương pháp của chúng tôi cung cấp các đường dẫn trực tiếp đến các bộ điều biến pha và biên độ quang học mới, công tắc, bộ tách chùm tia và nhiều phần tử khác, được triển khai trực tiếp bằng cách sử dụng các cách tử dựa trên khí”.
Nhóm nghiên cứu cũng mong muốn phát triển các công nghệ mới khác để điều khiển ánh sáng. Schrödel tiếp tục: “Ngoài ra, các phần tử quang học tiên tiến hơn có thể được hiện thực hóa”. “Điều này có thể mang lại những hướng đi mới thú vị cho quang học cực nhanh và các lĩnh vực khác đang gặp phải những giới hạn về công suất quang và vùng phủ quang phổ.”
Cách tử Bragg quang âm được mô tả trong Thiên nhiên Photonics.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://physicsworld.com/a/sound-waves-in-air-deflect-intense-laser-pulses/
- : có
- :là
- a
- Giới thiệu
- Đạt được
- hành vi
- thích ứng
- Ngoài ra
- tiên tiến
- chống lại
- KHÔNG KHÍ
- Lỗ hổng không khí
- Ngoài ra
- luôn luôn
- Môi trường xung quanh
- an
- và
- các ứng dụng
- phương pháp tiếp cận
- LÀ
- Mảng
- AS
- liên kết
- At
- tránh
- trở lại
- cơ bản
- BE
- Chùm tia
- được
- trước
- sau
- giữa
- Ngoài
- đột phá
- by
- CAN
- tuyên bố
- Đồng hồ
- đồng nghiệp
- Giao tiếp
- các thành phần
- liên tiếp
- điều khiển
- kiểm soát
- thông thường
- có thể
- bảo hiểm
- tạo
- tạo ra
- hư hại
- nhu cầu
- mô tả
- Phát hiện
- Phát triển
- thiết bị
- Thiết bị (Devices)
- trực tiếp
- trực tiếp
- Dispersion
- khoảng cách
- khác nhau
- thực hiện
- hiệu lực
- hiệu ứng
- các yếu tố
- cho phép
- kích hoạt
- tăng cường
- Nhập cảnh
- thành lập
- Ngay cả
- thú vị
- Thoát
- thử nghiệm
- Giải thích
- Đối mặt
- Tính năng
- Lĩnh vực
- Tên
- lần đầu tiên
- Trong
- hình thành
- Ra
- Forward
- tìm thấy
- tương lai
- khoảng cách
- Nước Đức
- ly
- trọng lực
- xử lý
- Có
- có
- cao hơn
- cao
- HTTPS
- ý tưởng
- hình ảnh
- thực hiện
- áp đặt
- in
- sự cố
- Bao gồm
- tăng
- Tăng
- chỉ số
- thông tin
- tương tác
- vấn đề
- IT
- jpg
- phòng thí nghiệm
- tia laser
- laser
- dẫn
- Led
- Chiều dài
- ống kính
- ánh sáng
- Lượt thích
- LIMIT
- giới hạn
- tìm kiếm
- thấp hơn
- thao túng
- nhiều
- nguyên vật liệu
- max-width
- Phương tiện truyền thông
- trung bình
- hội viên
- phương pháp
- phương pháp
- Giảm nhẹ
- hiện đại
- chi tiết
- hầu hết
- nhiều
- Thiên nhiên
- Mới
- Công nghệ mới
- tiểu thuyết
- of
- on
- ONE
- đối diện
- Thành phần quang học
- quang học
- or
- đơn đặt hàng
- Nền tảng khác
- kết thúc
- đôi
- vượt qua
- Đỉnh
- tỷ lệ phần trăm
- định kỳ
- giai đoạn
- Bằng tiến sĩ
- Vật lý
- Thế giới vật lý
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- quyền lực
- mạnh mẽ
- quyền hạn
- cần
- Dự đoán
- nguyên tắc
- vấn đề
- Hứa hẹn
- tài sản
- cung cấp
- Đẩy
- chất lượng
- chuyển hướng
- phản ánh
- nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- REST của
- hạn chế
- Kết quả
- tuyến đường
- nói
- quy mô
- Khoa học
- Khoa học và Công nghệ
- khoa học
- bán dẫn
- sắc nét
- đáng kể
- nhỏ
- So
- rắn
- một số
- âm thanh
- Quang phổ
- đứng
- Sinh viên
- như vậy
- đề nghị
- Lấy
- nhóm
- kỹ thuật
- Công nghệ
- Công nghệ
- hơn
- việc này
- Sản phẩm
- Tương lai
- cung cấp their dịch
- Kia là
- điều này
- nghìn
- Thông qua
- thumbnail
- chặt chẽ hơn
- thời gian
- thời gian
- đến
- bây giờ
- chuyến đi
- đúng
- Dưới
- không mong muốn
- sử dụng
- đã sử dụng
- sử dụng
- thường
- khác nhau
- là
- Sóng
- sóng biển
- cách
- Điều gì
- Là gì
- cái nào
- trong khi
- CHÚNG TÔI LÀ
- rộng hơn
- với
- không có
- thế giới
- Yannick
- zephyrnet