Нова ідеяоптична модуляція
Світло керує світлом
Нещодавно група дослідників із Сполучених Штатів і Канади опублікувала інноваційне дослідження, в якому оголосила, що вони успішно продемонстрували, що лазерний промінь може створювати тіні, як твердий об’єкт за певних умов. Це дослідження ставить під сумнів розуміння традиційних концепцій тіні та відкриває нові можливості для технології лазерного керування. Робота під назвою «Тінь лазерного променя» була опублікована в престижному журналі Optica. Традиційно тіні зазвичай створюються непрозорими об'єктами, які блокують джерело світла, і світло зазвичай може проходити через інші пучки без перешкод, не заважаючи один одному. Однак вчені виявили, що за певних умов сам лазерний промінь може діяти як «твердий об’єкт», блокуючи інший промінь світла і таким чином відкидаючи тінь у просторі. Це явище сталося завдяки впровадженню нелінійного оптичного процесу, який дозволяє одному променю світла взаємодіяти з іншим через залежність інтенсивності матеріалу, тим самим впливаючи на шлях його поширення та створюючи ефект тіні. В експерименті дослідники використовували потужний зелений лазерний промінь, щоб пройти крізь кристал рубіна, просвічуючи блакитним лазерним променем збоку. Коли зеленийлазерпотрапляючи в рубін, він локально змінює реакцію матеріалу на синє світло, завдяки чому зелений лазерний промінь діє як твердий об’єкт, блокуючи синє світло. Ця взаємодія викликає темну область у синьому світлі, тіньову область зеленого лазерного променя.
Цей ефект «лазерної тіні» є результатом нелінійного поглинання в кристалі рубіна. Зокрема, зелений лазер посилює оптичне поглинання синього світла, створюючи область меншої яскравості в освітленій області, створюючи видиму тінь. Цю тінь можна не тільки безпосередньо спостерігати неозброєним оком, але також її форма і положення можуть узгоджуватися з положенням і формою лазерного променя, відповідаючи всім умовам традиційної тіні. Дослідницька група провела поглиблене вивчення цього явища та виміряла контраст тіней, який показав, що максимальний контраст тіней досягав приблизно 22%, подібно до контрасту тіней, які відкидають дерева на сонці. Створивши теоретичну модель, дослідники підтвердили, що модель може точно передбачити зміну контрасту тіні, що закладає основу для подальшого застосування технології. З технічної точки зору це відкриття має потенційні застосування. Керуючи інтенсивністю передачі одного лазерного променя іншому, цю технологію можна застосувати для оптичного перемикання, точного керування світлом і високої потужностілазерна передача(оптична передача). Це дослідження відкриває новий напрямок для вивчення взаємодії між світлом і світлом і, як очікується, сприятиме подальшому розвиткуоптичні технології.
Час публікації: 02 грудня 2024 р