Tai būtų planetų mokslininko svajonė pažvelgti į tolimą roverio lęšį akimis realiuoju laiku, apžvelgiant svetimą kraštovaizdį, tarsi ji iš tikrųjų būtų planetos paviršiuje, tačiau dabartiniai radijo siųstuvai negali tvarkykite pralaidumą, reikalingą vaizdo įrašų perdavimui per kelis milijonus mylių. Tačiau neseniai Ročesterio universiteto mokslininkų užpatentuota nauja technologija gali padėti naudoti tokias programas kaip Marso vaizdo tiekimas, vietoj radijo technologijos naudojant lazerius. Specialios grotelės, esančios stiklo pluošto lazerio viduje, praktiškai pašalina žalingą išsklaidymą - pagrindinę kliūtį siekiant didelio galingumo pluošto lazerių.
? Mes naudojame lazerius visose srityse nuo telekomunikacijų iki pažangių ginklų, tačiau kai mums reikia didelio galingumo lazerio, mes turėjome atsisakyti senų, neveiksmingų metodų ,? sako Govind Agrawal, Ročesterio universiteto optikos profesorius. Dabar mes parodėme neįtikėtinai paprastą būdą, kaip gaminti didžiulės galios pluošto lazerius, kurie turi didžiulį potencialą.
Pašalinęs vieną iš pagrindinių pluošto lazerių ir pluošto stiprintuvų apribojimų, „Agrawal“ leido jiems pakeisti tradiciškai galingesnius, bet mažiau efektyvius ir prastesnės kokybės tradicinius lazerius. Šiuo metu pramonės įmonės metalų suvirinimui ar pjaustymui ir smulkių detalių apdirbimui naudoja anglies dioksido ir diodų siurbliais kietojo kūno kristalų lazerius, tačiau jų lazeriai yra nepatogūs ir sunkiai atšaldomi. Priešingai, naujausia alternatyva - pluošto lazeriai - yra veiksmingi, lengvai atvėsinami, kompaktiškesni ir tikslesni. Tačiau pluošto lazerių problema yra ta, kad didėjant jų galiai, pluoštas pats pradeda kurti atbulinį efektą, kuris veiksmingai išjungia lazerį.
Agrawal dirbo tokiu būdu, kaip pašalinti negalavimus, kuriuos sukėlė būklė, vadinama stimuliuotu Brillouin išsibarstymu. Kai pakankamai didelės galios šviesa sklinda žemyn po pluoštą, pati šviesa keičia pluošto sudėtį. Dėl lengvų bangų stiklo pluošto sritys tampa vis mažiau tankios, nes keliaujantis vikšras juda į viršų ir plečia savo kūną. Lazerio šviesa pereina iš didelio tankio srities į mažo tankio plotą, ir ji išsisklaido taip pat, kaip šiaudelio vaizdas, kai jis praeina tarp oro ir vandens stiklinėje. Didėjant lazerio galiai, difrakcija didėja, kol ji atspindi didžiąją dalį lazerio šviesos atgal, link paties lazerio, užuot tinkamai nukreipusi pluoštą.
Diskusijoje su vizituojančiu profesoriumi iš Korėjos Hojoon Lee Agrawal domėjosi, ar pluošto viduje išgraviruotos grotelės gali padėti sustabdyti atspindžio problemą. Grotelės gali būti suprojektuotos veikti kaip savotiškas dvipusis veidrodis, veikiantis beveik taip pat, kaip ir pradinė problema, tik atspindintis šviesą į priekį, o ne atgal. Taikant naują, paprastą dizainą, lazerio šviesa per groteles išmeta skaidulą, o kai kuri iš jų vėl sukuria tankio pokyčius, atspindinčius dalį šviesos atgal, tačiau šį kartą grotelių serija tiesiog vėl nukreipia tą atgalinį atspindį į priekį. Bendras rezultatas yra tas, kad pluošto lazeris gali suteikti didesnę galią nei bet kada anksčiau, konkuruodamas su įprastais lazeriais ir sudarydamas galimybes pritaikyti tokias programas, kurių neįprasti įprasti lazeriai, pavyzdžiui, didelio pralaidumo lazerio ryšį su kelių milijonų mylių atstumu esančiu planetiniu roveriu.
Kai lazerio spindulys keliauja tarp planetų, jis pasiskirsto ir išsisklaido tiek, kad tuo metu, kai spindulys iš Marso pasieks mus, jo plotis būtų didesnis nei 500 mylių, todėl išgauti užkoduotą informaciją būtų be galo sunku. Pluošto lazeris, turintis daugiau energijos, padėtų priėmimo stotims teikdamas intensyvesnį signalą dirbti. Be to, „Agrawal“ dabar bendradarbiauja su NASA, norėdama sukurti lazerinių ryšių sistemą, kurios pradžia būtų mažiau išplitusi. Mes tikimės, kad užuot turėję spindulį, kuris plinta 500 mylių, mes galime gauti tą, kuris skleidžia tik mylią? sako Agravalis. Dėl tokios lazerio galios koncentracijos mums būtų daug lengviau priimti didelio pralaidumo signalus iš tolimojo roverio.
Daugelis žmonių naudoja pluoštinius lazerius, kad pakeistų įprastus lazerius, pradedant kariuomene ir baigiant Ročesterio universiteto Omega lazeriu, lazerinės energetikos laboratorijoje (LLE), kuris yra galingiausias ultravioletinis lazeris pasaulyje. Agrawal bendradarbiaus su LLE mokslininkais, kad galbūt įdiegtų naują grotelių sistemą į naują Omega skaidulinių lazerių sistemą.
Originalus šaltinis: Ročesterio universiteto naujienų leidinys
