מאוויר נדיר נוצר סיבים עבור לייזרים בעלי הספק גבוה

מהנדסים מאוניברסיטת מרילנד השתמשו באוויר דק כ"כבל" אופטי

העברת קרני לייזר בעוצמה גבוהה.קנה המידה של הטכנולוגיה יאפשר שידור רציף של גלי אוויר על פני קילומטרים ומרחקים ארוכים יותר באמצעות טכנולוגיית לייזר קיימת וכוח התקנה זמין.

הסיבים האופטיים הנפוצים ביותרהם חוטי זכוכית שמחזיקים אור בחוזקה למרחקים ארוכים. אבל מבנים כאלה אינם מתאימים לכיוון קרני לייזר בעלות הספק גבוה: הם פוגעים בזכוכית וגורמים לאנרגיה להתפזר מהסיב. 

מהנדסים הדגימו את שיטת האופטיהדרכה, המשתמשת בפולסי לייזר קצרים במיוחד כדי ליצור מוליכי גל סיבים אופטיים באוויר עצמו. פולסים קצרים אלו יוצרים טבעת של דפוסי אור בעוצמה גבוהה הנקראות "פילמנטים" המחממים מולקולות אוויר ליצירת טבעת מורחבת בצפיפות נמוכה המקיפה אזור מרכזי ללא הפרעה.

במחקר שפורסם בינואר זהשנים, פיזיקאים הראו שבשיטה זו ניתן ליצור מוליכי גל באורך 50 מ', המתקיימים במשך עשרות אלפיות שניות, עד שהם מתפוגגים עקב התקררות האוויר שמסביב. במחקר החדש, הם שינו את הטכנולוגיה כדי לשמור על קיום רציף של מוליך הגל האוויר האופטי.

קרן לייזר מתפשטת באוויר(משמאל) ומשודר על גבי מוליך גל מוטס אופטי שנוצר על ידי לייזר ב-10 הרץ (במרכז) ו-1,000 הרץ (מימין). תמונה: אוניברסיטת מרילנד

בניסוי קודם, חוקריםהשתמש בלייזר שפולט פולס כל 100 אלפיות השנייה (תדר - 10 הרץ). במחקר החדש הגדילו המדענים את תדירות הפולסים ל-1,000 הרץ. זה יוצר מוליך גל אוויר הנתמך על ידי חימום המתרחש מהר יותר ממה שהאוויר שמסביב יכול לקרר אותו. התוצאה היא סיב הפועל ברציפות שיכול להנחות את קרן הלייזר הרציפה המוזרקת. החוקרים מציינים שקל להתאים את הטכנולוגיה להעברת אות למרחק של ק"מ אחד או יותר.

שימוש באוויר כסיבלנהל כוחות לייזר ממוצעים גבוהים מאוד, מוסיפים המחברים. זה יכול לשמש לאיסוף אותות אופטיים מרוחקים, לזהות זיהום ומקורות רדיואקטיביים. יחד עם זאת, מוליך גל כזה אינו מצריך הנחה מקדימה של הכבל בכיוון מסוים, אלא ניתן "לפרוס" לכל כיוון.

קרא עוד:

מדענים ראו לראשונה כיצד כוכב טורף את כוכב הלכת: זה, בסופו של דבר, מחכה לכדור הארץ

שני כדורי-על שנמצאו בקצה אזור המגורים: לאחד מהם טמפרטורה נוחה

מדענים בחנו את המוח הגוסס וסיפרו מה הם מצאו

</ p>