Nieuw idee vanoptische modulatie
Licht bestuurt licht
Onlangs publiceerde een team van onderzoekers uit de Verenigde Staten en Canada een innovatief onderzoek waarin ze aankondigden dat ze met succes hebben aangetoond dat een laserstraal onder bepaalde omstandigheden schaduwen kan produceren die lijken op een vast object. Dit onderzoek daagt het begrip van traditionele schaduwconcepten uit en opent nieuwe mogelijkheden voor laserbesturingstechnologie. Het werk, getiteld ‘Shadow of a laser beam’, werd gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Optica. Traditioneel worden schaduwen meestal gecreëerd door ondoorzichtige objecten die de lichtbron blokkeren, en licht kan meestal zonder obstakels door andere bundels gaan, zonder elkaar te hinderen. Wetenschappers hebben echter ontdekt dat de laserstraal zelf onder bepaalde omstandigheden kan fungeren als een ‘vast object’, waardoor een andere lichtstraal wordt geblokkeerd en zo een schaduw in de ruimte wordt geworpen. Dit fenomeen is te danken aan de introductie van een niet-lineair optisch proces dat ervoor zorgt dat de ene lichtstraal met de andere kan interageren door de intensiteitsafhankelijkheid van het materiaal, waardoor het voortplantingspad wordt beïnvloed en een schaduweffect ontstaat. In het experiment gebruikten de onderzoekers een krachtige groene laserstraal om door een robijnrood kristal te gaan terwijl ze vanaf de zijkant een blauwe laserstraal lieten schijnen. Wanneer het groenlaserAls de robijn de robijn binnendringt, verandert deze plaatselijk de reactie van het materiaal op blauw licht, waardoor de groene laserstraal zich als een vast object gedraagt en het blauwe licht blokkeert. Deze interactie veroorzaakt een donker gebied in het blauwe licht, het schaduwgebied van de groene laserstraal.
Dit “laserschaduweffect” is het resultaat van niet-lineaire absorptie in het robijnrode kristal. Concreet verbetert de groene laser de optische absorptie van blauw licht, waardoor een gebied met een lagere helderheid binnen het verlichte gebied ontstaat, waardoor een zichtbare schaduw ontstaat. Deze schaduw kan niet alleen direct met het blote oog worden waargenomen, maar ook de vorm en positie ervan kunnen consistent zijn met de positie en vorm van de laserstraal en voldoen aan alle voorwaarden van de traditionele schaduw. Het onderzoeksteam voerde een diepgaande studie uit naar dit fenomeen en mat het contrast van de schaduwen, waaruit bleek dat het maximale contrast van de schaduwen ongeveer 22% bereikte, vergelijkbaar met het contrast van de schaduwen van bomen in de zon. Door een theoretisch model op te zetten, hebben de onderzoekers geverifieerd dat het model de verandering in het schaduwcontrast nauwkeurig kan voorspellen, wat een basis legt voor verdere toepassing van de technologie. Vanuit technisch oogpunt heeft deze ontdekking potentiële toepassingen. Door de transmissie-intensiteit van de ene laserstraal naar de andere te regelen, kan deze technologie worden toegepast op optisch schakelen, nauwkeurige lichtregeling en krachtige laserstralen.laser transmissie(optische transmissie). Dit onderzoek biedt een nieuwe richting voor het verkennen van de interactie tussen licht en licht, en zal naar verwachting de verdere ontwikkeling van licht bevorderenoptische technologie.
Posttijd: 02-dec-2024