یک قانون جدید در فیزیک لیزر می تواند عمل جراحی چشم ساده تر

دانشمندان یک نوع جدید از لیزر است که می تواند به ارائه مقادیر بالایی از انرژی در بسیار کوتاه از زمان با برنامه های کاربردی بالقوه در چشم و جراحی قلب و یا مهندسی از ظریف مواد.

مدیر دانشگاه سیدنی موسسه فوتونیک و علم نوری, استاد, Martijn د Sterke گفت: "این لیزر دارای خاصیت است که خود را به عنوان پالس مدت کاهش به کمتر از یک تریلیونیم یک دوم آن انرژی می تواند از طریق سقف.

"این باعث می شود آنها را ایده آل نامزدها برای پردازش مواد که نیاز به کوتاه قدرتمند, پالس. یک نرم افزار می تواند در قرنيه عمل جراحی که متکی به آرامی از بین بردن مواد از چشم. این نیاز قوی, کوتاه نور پالس که نه گرما و آسیب به سطح."

پژوهش منتشر شده است امروز در Nature Photonics.

این دانشمندان زمانی قابل توجه این نتیجه با بازگشت به ساده لیزری تکنولوژی است که در ارتباطات از راه دور اندازه و طیف سنجی. این لیزر با استفاده از یک اثر شناخته شده به عنوان ساليتون امواج که امواج نور است که به حفظ شکل خود را در مسافت های طولانی.

سالیتون شد برای اولین بار شناسایی شده در اوایل قرن 19 در نور اما در امواج آب صنعتی, کانال های از انگلستان است.

"واقعیت این است که امواج در ليزر سوليتون نور حفظ شکل خود را بدان معنی است که آنها بسیار عالی برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی از جمله ارتباطات از راه دور و استفاده از دستگاه" گفت: سرب نویسنده دکتر آنتوان Runge از دانشکده فیزیک.

"در حالی که لیزر تولید این سالیتون در حال ساده را به آنها نمی پک بسیار پانچ. کاملا متفاوت و گران قیمت - فیزیکی سیستم مورد نیاز برای تولید انرژی بالا پالس نوری مورد استفاده در ساخت."

همکاری نویسنده دکتر آندریا بلانکو-Redondo از سیلیکون فوتونیک در نوکیا آزمایشگاههای بل در ایالات متحده گفت: "ساليتون لیزر ساده ترین و مقرون به صرفه و قوی راه برای رسیدن به این کوتاه. تا به حال معمولی ساليتون لیزر تحویل نمی تواند به اندازه کافی انرژی است.

"نتایج ما باید از این پتانسیل به ساليتون لیزر مفید برای کاربردهای زیست پزشکی," گفت: دکتر بلانکو-Redondo که قبلا در دانشگاه سیدنی نانو موسسه.

این تحقیقات ایجاد شده در اوایل کار ایجاد شده توسط این تیم در دانشگاه سیدنی موسسه برای اولین مرجع تخصصی فوتونیک و علم نوری است که انتشار آن کشف خالص-quartic سالیتون در سال 2016.

در حالت عادی ساليتون لیزر انرژی از نور است که معکوس متناسب با آن پالس مدت نشان داده شده توسط معادله E = 1/τ. اگر شما نصف نبض زمان از نور شما دو برابر مقدار انرژی است.

با استفاده از quartic سالیتون انرژی از نور است که معکوس متناسب با قدرت سوم از مدت زمان پالس و یا E = 1/τ³. این به این معنی اگر شما نبض زمان را نصف می کنیم انرژی آن ارائه می شود در آن زمان است که ضرب یک فاکتور هشت.

"این است که این تظاهرات از یک قانون جدید در فیزیک لیزر که بسیار مهم در پژوهش" دکتر Runge گفت. "ما نشان داده است که E = 1/τ³ و ما امیدواریم که این تغییر چگونه لیزر می تواند در آینده اعمال می شود."

ایجاد این اثبات اصل را قادر خواهد ساخت تا این تیم را قدرتمند تر ساليتون لیزر.

Dr بلانکو-Redondo گفت: "در این تحقیق ما تولید پالس است که به عنوان کوتاه به عنوان یک تریلیونیم یک دوم اما ما برنامه ای برای دریافت بسیار کوتاه تر از آن است."

"هدف بعدی است و برای تولید فمتوثانيه مدت پالس - یکی quadrillionth دوم" دکتر Runge گفت. "این به این معنی پالس ليزری فوق کوتاه با صدها کیلووات اوج قدرت است."

استاد د Sterke گفت: "ما امیدواریم که این نوع لیزر می تواند باز کردن یک راه جدید برای اعمال نور لیزر هنگامی که ما نیاز به بالا اوج انرژی اما در جایی که مواد پایه آسیب دیده است."

###

دانلود تصاویر از تیم تحقیقاتی و یک کپی از تحقیقات در این لینک.

دکتر آنتوان Runge | antoine.runge@sydney.edu.au
دانشکده فیزیک
دانشگاه سیدنی

استاد Martijn د Sterke | martijn.desterke@sydney.edu.au
مدیر موسسه علوم فوتونیک و علم نوری | سیدنی نانو
دانشکده فیزیک
دانشگاه سیدنی

دکتر آندریا بلانکو-Redondo | andrea.blanco-redondo@nokia-bell-labs.com
مدیر سیلیکون فوتونیک
نوکیا آزمایشگاه های بل در نیوجرسی, ایالات متحده آمریکا

مارکوس استروم | marcus.strom@sydney.edu.au | +61 423 982 485

این کار با حمایت شورای پژوهش استرالیا (ARC) کشف پروژه (grant هیچ. DP180102234) دانشگاه سیدنی استاد هری Messel پژوهش یاران و دفتر هوافضا R&D (AOARD) (grant هیچ. FA2386-19-1-4067).

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.