Об этом сообщает «Politexpert» со ссылкой на SciTechDaily
Развитие лазерных технологий в последние десятилетия стало настоящей революцией, позволяя получать лазерные импульсы с экстремальной мощностью и невероятной краткостью. Но проблема измерения таких импульсов, особенно их временных и пространственных характеристик, долго оставалась нерешенной. Недавно ученые из Индии нашли способ зафиксировать такие лазерные вспышки в одном кадре, открыв путь для еще более мощных лазеров, которые станут основой новых научных достижений.
Технологическая революция в измерении лазерных импульсов
Исследователи из Индийского института фундаментальных исследований (TIFR) в Мумбаи представили новый метод для точного измерения ультракоротких и высокомощных лазерных импульсов. Эта инновация является важным шагом вперед в области оптики, поскольку позволяет зафиксировать такие импульсы с минимальными искажениями, что ранее было крайне трудным и трудоемким процессом. Опубликованное исследование в журнале Optica предлагает революционный подход, который обещает изменить способы работы с экстремальными лазерами в будущем.
Этот метод важен не только для научных исследований, но и для практических применений, таких как создание новых источников энергии, улучшение медицинских технологий и разработка более мощных лазеров для исследовательских нужд. В частности, с развитием технологий лазеры становятся способны генерировать импульсы мощностью в триллионы ватт, что значительно превышает возможности традиционных источников энергии. В такой ситуации точные измерения стали не просто полезными, а необходимыми.
Проблемы измерения искажения лазерных импульсов
Одной из главных трудностей в работе с такими мощными лазерами является искажение временных характеристик импульсов, когда они проходят через различные материалы. Это явление может значительно изменить исходный профиль лазерного луча, что делает измерение его параметров крайне сложным. Более того, это искажение усиливается с увеличением мощности лазера и расстояния, которое он проходит через среду.
Ранее существовавшие методы измерения лазерных импульсов часто требовали многократных замеров для получения точного результата. Это было неудобно, особенно при работе с лазерами, которые излучают импульсы не так часто, а каждое измерение требовало значительного времени и усилий. Новый метод, предложенный TIFR, позволяет измерить параметры лазерного импульса всего за один кадр, что существенно упрощает этот процесс и делает его более эффективным.
Как работает новый метод измерений
Для решения этой задачи ученые использовали оптическую технику, называемую спектральной интерферометрией. С помощью этого метода удается одновременно фиксировать временные профили лазерного импульса на разных точках его прохождения. Эта уникальная способность измерять параметры импульса в разных местах сразу позволяет получать точные данные даже о самых мощных и быстрых лазерах.
Совместно с учеными из университета Умео в Швеции, команда TIFR создала инструмент, который может точно анализировать лазерные импульсы даже в экстремальных условиях, где стандартные методы уже не работают. Это открывает новые горизонты для исследований в области лазерной физики и разработки новых материалов и технологий, которые смогут работать с такими мощными лазерами.
Перспективы для лазерных технологий и плазменных оптических компонентов
По мере того как мощность лазеров продолжает расти, традиционные твердые оптические компоненты становятся недостаточно устойчивыми, чтобы справляться с таким нагрузом, так как они легко разрушаются под воздействием высоких уровней энергии. Поэтому ученые начали разрабатывать новые плазменные компоненты, которые могут выдерживать эти экстремальные условия и даже использоваться для создания оптических элементов.
С учетом того, что плазменные среды могут быть нестабильными и способствовать дополнительным искажениям лазерных импульсов, новый метод измерений от TIFR оказывается особенно полезным. Он способен точно фиксировать изменения в характеристиках импульса, возникающие в таких нестабильных средах, что является важным для дальнейшего развития лазерных технологий.
Напомним, ранее мы писали о том, как изменения на рабочем месте могут стать шансом для человечества.
Комментировать