Inženýři z University of Maryland použili tenký vzduch jako optický "kabel".
Nejběžnější optická vláknajsou skleněné nitě, které pevně drží světlo na velké vzdálenosti. Takové struktury se ale pro směrování vysoce výkonných laserových paprsků nehodí: poškozují sklo a způsobují ztrátu energie z vlákna.
Inženýři předvedli metodu optikynavádění, které využívá pomocné ultrakrátké laserové pulsy k vytvoření vlnovodů z optických vláken v samotném vzduchu. Tyto krátké pulsy tvoří prstenec vysoce intenzivních světelných vzorů nazývaných "vlákna", které ohřívají molekuly vzduchu a vytvářejí rozšířený prstenec s nízkou hustotou obklopující centrální nenarušenou oblast.
Ve studii zveřejněné v lednu totolet fyzikové prokázali, že touto metodou je možné zformovat vlnovody dlouhé 50 m, které existují desítky milisekund, dokud se ochlazením okolním vzduchem nerozplynou. V nové studii upravili technologii, aby udrželi optický vzduchový vlnovod v nepřetržité existenci.
Laserový paprsek šířící se vzduchem(vlevo) a vysílán přes optický vzduchový vlnovod generovaný laserem při 10 Hz (uprostřed) a 1 000 Hz (vpravo). Obrázek: University of Maryland
V předchozím experimentu výzkumnícipoužil laser, který emitoval puls každých 100 ms (frekvence - 10 Hz). V nové studii vědci zvýšili frekvenci pulsů na 1000 Hz. To vytváří vzduchový vlnovod podporovaný ohřevem, který probíhá rychleji, než jej okolní vzduch dokáže ochladit. Výsledkem je kontinuálně pracující vlákno, které může vést vstřikovaný kontinuální laserový paprsek. Výzkumníci poznamenávají, že technologii lze snadno škálovat tak, aby přenášela signál na vzdálenost 1 km nebo více.
Použití vzduchu jako vláknazvládají velmi vysoké průměrné výkony laseru, dodávají autoři. Může být použit pro sběr vzdálených optických signálů, detekci kontaminace a radioaktivních zdrojů. Současně takový vlnovod nevyžaduje předběžné položení kabelu v určitém směru, ale může být "nasazen" v libovolném směru.
Přečtěte si více:
Vědci poprvé viděli, jak hvězda požírá planetu: to nakonec čeká Zemi
Dvě superzemě nalezené na okraji obyvatelné zóny: jedna z nich má příjemnou teplotu
Vědci zkoumali umírající mozek a řekli, co našli
</ p>