Laserien käyttö monipuolistuu

Northwestern Engineering yliopiston tutkijaryhmä on kehittänyt laseria yhä helpommaksi ja monipuolisemmaksi laitteeksi integroimalla keski-infrapunan sähköisesti viritettävän laserin samalle sirulle vahvistimen kanssa.

Tämä läpimurto mahdollistaa aallonpituudeltaan nopeasti säädettävän ulostulon, modulaattorien ja vahvistimien sisällyttämisen samaan pakettiin.

Saavutus pohjautuu Northwesternin professori Manijeh Razeghin aiempaan vuonna 2012 julkistettuun laajalti viritettävään, yhdelle sirulle toteutettuun keski-infrapuna-laseriin.

Uuden arkkitehtuurin avulla laser antaa nyt suuruusluokan verran enemmän lähtötehoa kuin edeltäjänsä ja viritysaluetta on parannettu enemmän kuin kertoimella kaksi.

Keskialueen infrapunaspektroskopia tunnistaa erilaisia kemikaaleja niiden absorptiospektreistä. Koska uusi järjestelmä on erittäin suuntaava, suurta antotehoa voidaan käyttää tehokkaammin, mikä mahdollistaa paremmat valmiudet havaita kemikaaleja.

Se mahdollistaa myös sovellukset joissa henkilöstö voi olla fyysisesti etäällä mahdollisesti vaarallisesta ympäristöstä. Teknologia voi hyödyttää myös vapaan tilan optista viestintää ja ilma-aluksen suojaamista.

Glasgown Strathclyden yliopiston tutkijoiden tekemällä löydöllä voisi puolestaan olla merkittävä vaikutus kehitettäessä pienempiä ja halvempia laserkäyttöisiä hiukkaskiihdyttimiä ja niiden mahdollisia sovelluksia.

Tutkimuksessa havaittiin, että ultra-intensiivisen laservalon diffraktiota, sen kulkiessa läpi ohuen kalvon voitaisiin käyttää ohjaamaan varatun hiukkasen liikettä.

Tällä uudella havainnolla intensiivisen laser-plasma vuorovaikutuksen perusfysiikasta voi olla kauaskantoisia vaikutuksia lääketieteen, teollisuuden ja turvallisuuden aloille.

Perinteiseen tekniikkaan perustuvien kilometrien pituisten hiukkaskiihdyttimien saaminen työpöydälle sopivaksi on ollut pitkään suuritehoisia lasereita tutkivien tiedemiesten tavoitteena.

Laser-plasma-perustainen tekniikka voi tukea kiihdyttävän sähkökentän vähintään neljä suuruusluokkaa suuremmaksi kuin perinteinen tekniikka, mikä antaa toivoa, että hiukkaskiihdytin on jonain päivänä yleinen työkalu.