Учените за първи път промениха посоката на лазерен лъч във въздуха с помощта на ултразвук
Съвременната просвета и индустрия зависят от процесите на ръководство на лазерните лъчи в доста области – те се употребяват от детекторите на гравитационни талази до производството на полупроводници. Чрез сполучливото потребление на акустично-оптична Брагова решетка физици от Германия откриха нов потребен метод за надзор на светлината. В резултат на това те за първи път са съумели да трансформират посоката на лазерен лъч непосредствено във въздуха благодарение на ултразвуково поле.
„ Оптични детайли като влакнестите решетки на Браг, лещи или модулатори постоянно са били в основата на оптичните устройства, в това число лазерите, микроскопите и атомните часовници, които са обезпечили доста пробиви в разнообразни научни области “, изяснява Кристоф Хале от изследователския център DESY.
Търсенето на по-висока мощ, по-кратки импулси и по-строг надзор върху свойствата на лазерната светлина обаче довежда даже най-усъвършенстваните оптични детайли до лимита на техните благоприятни условия. Изследователите са принудени да приспособяват методите си, с цел да избегнат повреждането на оптичните съставни елементи и да предотвратят нежелани резултати, които понижават качеството на лазерната светлина, написа Physics World.
Хейл и сътрудниците му са избрали нов метод за надзор на светлината, лишен от някои от компликациите, които пораждат при обичайните оптични съставни елементи. Техният способ се основава на управление на плътността на въздуха по скалата на равнището на дължината на вълната на светлината. Учените са употребявали високоинтензивни ултразвукови полета, с цел да насочват и пренасочват лазерните лъчи под дребен ъгъл непосредствено във въздуха.
При опита откривателите слагат ултразвуков преобразувател против звуков дефлектор. Във въздушната пролука, която е присъща с внезапни, периодически съмнения на плътността на въздуха, се е появила стояща ултразвукова вълна с високо налягане. Тъй като коефициентът на изкривяване на въздуха се усилва с плътността, стоящата вълна се трансформира в решетка на Браг, способна да отразява светлината посредством оптична дифракция. Въпреки че този способ е употребен за основаване на решетки в твърди среди като стъкло, за първи път учените съумяват да го приложат към въздуха.
За да тестват решетката, учените слагат две противоположно ориентирани огледала перпендикулярно на стоящата вълна. Светлинен лъч влиза в устройството и се отразява неведнъж напред и обратно, преди да излезе от него. По този метод дистанцията, изминато от светлинния лъч в решетката на Браг, се е нараснало, а с това и пречупващият резултат.
Тестовете демонстрират, че към 50% от постъпващата светлина се пречупва, а останалата част се пропуща, като качеството на постъпващата светлина се резервира. Численото моделиране демонстрира, че тази стойност в бъдеще може да бъде доста увеличена. Методът ще даде опция за основаване на нови оптични устройства като модулатори, превключватели, разделители на лъчи и още доста други.
