Ny idé omoptisk modulasjon
Lys styrer lys
Nylig publiserte et team av forskere fra USA og Canada en nyskapende studie som kunngjorde at de med suksess demonstrerte at en laserstråle kan produsere skygger som et solid objekt under visse forhold. Denne forskningen utfordrer forståelsen av tradisjonelle skyggekonsepter og åpner for nye muligheter for laserkontrollteknologi. Arbeidet, med tittelen "Shadow of a laserbeam," ble publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Optica. Tradisjonelt skapes skygger vanligvis av ugjennomsiktige objekter som blokkerer lyskilden, og lys kan vanligvis passere gjennom andre stråler uten hindringer, uten å forstyrre hverandre. Forskere har imidlertid funnet ut at under visse forhold kan selve laserstrålen fungere som et "fast objekt", blokkere en annen lysstråle og dermed kaste en skygge i rommet. Dette fenomenet er takket være introduksjonen av en ikke-lineær optisk prosess som lar en lysstråle samhandle med en annen gjennom intensitetsavhengigheten til materialet, og derved påvirker forplantningsbanen og skaper en skyggeeffekt. I eksperimentet brukte forskerne en kraftig grønn laserstråle for å passere gjennom en rubinkrystall mens de lyste en blå laserstråle fra siden. Når den grønnelaserkommer inn i rubinen, endrer den lokalt responsen til materialet på blått lys, slik at den grønne laserstrålen virker som en solid gjenstand og blokkerer det blå lyset. Denne interaksjonen forårsaker et mørkt område i det blå lyset, skyggeområdet til den grønne laserstrålen.
Denne "laserskygge"-effekten er resultatet av ikke-lineær absorpsjon i rubinkrystallen. Spesielt forbedrer den grønne laseren den optiske absorpsjonen av blått lys, og skaper et område med lavere lysstyrke innenfor det opplyste området, og skaper en synlig skygge. Denne skyggen kan ikke bare observeres direkte med det blotte øye, men også dens form og plassering kan være i samsvar med posisjonen og formen til laserstrålen, og oppfyller alle betingelsene for den tradisjonelle skyggen. Forskerteamet gjennomførte en dybdestudie av dette fenomenet og målte kontrasten til skyggene, som viste at den maksimale kontrasten til skyggene nådde omtrent 22 %, tilsvarende kontrasten til skyggene kastet av trær i solen. Ved å etablere en teoretisk modell, bekreftet forskerne at modellen nøyaktig kan forutsi endringen av skyggekontrast, noe som legger et grunnlag for videre anvendelse av teknologien. Fra et teknisk synspunkt har denne oppdagelsen potensielle anvendelser. Ved å kontrollere overføringsintensiteten til en laserstråle til en annen, kan denne teknologien brukes til optisk svitsjing, presisjonslyskontroll og høyeffektlaseroverføring(optisk overføring). Denne forskningen gir en ny retning for å utforske samspillet mellom lys og lys, og forventes å fremme den videre utviklingen avoptisk teknologi.
Innleggstid: Des-02-2024