Pierwszy na świecie cyfrowy laser zaprojektowany i zbudowany w Afryce

Lasery to jedna z emblematycznych technologii współczesnego świata. Istnieje prawdopodobieństwo, że większość czytelników będzie znajdować się w odległości mniejszej niż metr od jakiegoś lasera, gdy będą to czytać. Lasery wypełniają nasz świat.

W zasadzie są to proste urządzenia. Składają się z kilku luster, źródła energii, zwykle światła, oraz wnęki laserowej, w której światło może odbijać się w przód iw tył.

Sztuczka polega na wypełnieniu wnęki laserowej materiałem znanym jako ośrodek wzmacniający, który wzmacnia się z określoną częstotliwością, gdy jest stymulowany światłem o innej częstotliwości. Kiedy to wzmocnione światło zostanie wyprowadzone z wnęki za pomocą półzwierciadła, tworzy wąską wiązkę spójnego światła o jednej określonej częstotliwości – wiązkę laserową.

W wielu zastosowaniach kształt tej wiązki – sposób, w jaki natężenie światła zmienia się na całej wiązce – jest ważny.

Fizycy obecnie zmieniają kształt, umieszczając przed laserem różnego rodzaju urządzenia kształtujące wiązkę. Należą do nich soczewki, lustra i hologramy cyfrowe generowane za pomocą przestrzennych modulatorów światła.

Ponieważ jednak urządzenia te są zasadniczo przykręcone do przedniej części lasera, wszystkie wymagają drogiej, niestandardowej optyki, którą należy kalibrować za każdym razem, gdy są zmieniane.

Dziś jednak Sandile Ngcobo z Uniwersytetu KwaZulu-Natal w RPA i niewielu kumpli twierdzi, że znaleźli sposób na obejście tego. Zaprojektowali i zbudowali urządzenie, aby przetestować swój pomysł.

Rozwiązanie jest proste. Zamiast umieszczać przestrzenny modulator światła przed laserem, wbudowali go w urządzenie, które działa jak lustro na jednym końcu wnęki. W ten sposób przestrzenny modulator światła kształtuje wiązkę podczas jej wzmacniania.

W rezultacie wiązka jest już ukształtowana w wymagany sposób, kiedy wychodzi z wnęki lasera. Zademonstrowaliśmy nowatorski laser cyfrowy, który umożliwia dowolne kształtowanie wiązki laserowej wewnątrz wnęki w locie, mówią Ngcobo i spółka.

Dużą zaletą tego wszystkiego jest to, że przestrzenny modulator światła generuje wzory elektronicznie. To pozwala tym facetom zmieniać kształt wiązki za naciśnięciem przycisku i bez czasochłonnej konfiguracji wymaganej innymi metodami.

Swoje urządzenie nazywają laserem cyfrowym, ponieważ wiązkę można kształtować elektronicznie za pomocą komputera. To pierwszy raz, kiedy zbudowano taką maszynę.

Wyniki są interesujące. Wprowadzając cyfrowy laser w swoje kroki, pokazali, w jaki sposób może on wytwarzać wszelkiego rodzaju wiązki o różnych kształtach.

Zastosowania jest wiele. Znacznie uprości różnego rodzaju technologie, takie jak holograficzne pęsety laserowe i kontrolowanie aberracji w czasie rzeczywistym. Imponujące rzeczy!

Nr ref.: arxiv.org/abs/1301.4760 : Laser cyfrowy

ukryć