Gli ingegneri dell'Università del Maryland hanno utilizzato l'aria sottile come "cavo" ottico
Fibre ottiche più comunisono filamenti di vetro che trattengono saldamente la luce su lunghe distanze. Ma tali strutture sono poco adatte per dirigere raggi laser ad alta potenza: danneggiano il vetro e provocano la dissipazione dell'energia dalla fibra.
Gli ingegneri hanno dimostrato il metodo dell'otticaguida, che utilizza impulsi laser ultracorti ausiliari per creare guide d'onda in fibra ottica nell'aria stessa. Questi brevi impulsi formano un anello di schemi luminosi ad alta intensità chiamati "filamenti" che riscaldano le molecole d'aria per formare un anello espanso a bassa densità che circonda una regione centrale indisturbata.
In uno studio pubblicato a gennaio questoanni, i fisici hanno dimostrato che con questo metodo è possibile formare guide d'onda lunghe 50 m, che esistono per decine di millisecondi, fino a quando non si dissipano per raffreddamento dell'aria circostante. Nel nuovo studio, hanno modificato la tecnologia per mantenere la guida d'onda ottica dell'aria in continua esistenza.
Raggio laser che si propaga nell'aria(a sinistra) e trasmessa su una guida d'onda ottica aerea generata da un laser a 10 Hz (al centro) e 1.000 Hz (a destra). Immagine: Università del Maryland
In un precedente esperimento, i ricercatoriutilizzato un laser che emetteva un impulso ogni 100 ms (frequenza - 10 Hz). Nel nuovo studio, gli scienziati hanno aumentato la frequenza degli impulsi a 1.000 Hz. Questo forma una guida d'onda d'aria supportata dal riscaldamento che si verifica più velocemente di quanto l'aria circostante possa raffreddarla. Il risultato è una fibra a funzionamento continuo in grado di guidare il raggio laser continuo iniettato. I ricercatori osservano che la tecnologia è facile da scalare per trasmettere un segnale su una distanza di 1 km o più.
Usare l'aria come fibragestire potenze laser medie molto elevate, aggiungono gli autori. Può essere utilizzato per raccogliere segnali ottici remoti, rilevare contaminazioni e sorgenti radioattive. Allo stesso tempo, una tale guida d'onda non richiede la posa preliminare del cavo in una determinata direzione, ma può essere "schierata" in qualsiasi direzione.
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