甜甜圈形激光空中造出長(cháng)“光纖”

  ICC訊 美國科學(xué)家在最新一期《物理評論X》雜志上發(fā)表論文稱(chēng)，通過(guò)朝空氣中發(fā)射一束甜甜圈形狀的強大激光，他們制造出了一種光脈沖，其作用類(lèi)似光纖，能將數據傳輸45米，相關(guān)技術(shù)最終可用于檢測數公里外的放射性物質(zhì)。

  像激光一樣，密集的光束也可傳輸信息和能量，但這些光束在行進(jìn)時(shí)往往會(huì )變寬，使信息和能量丟失。因此，當用于通信時(shí)，此類(lèi)光束通常被局限于玻璃管或光纖內，但強烈的光脈沖會(huì )熔化光纖。在最新研究中，馬里蘭大學(xué)研究人員在空氣中制造出了一種“光纖”。

  為將空氣塑造成名為“空氣波導”的纖維狀結構，研究團隊使用了一束持續時(shí)長(cháng)僅300萬(wàn)億分之一秒的強大激光，這種激光能加熱并讓空氣顆粒重新排列，使空氣以與傳統光纖壁相同的方式反射任何后續光束。第一束激光發(fā)射后，空氣波導被卡在周?chē)?，研究人員隨后發(fā)射第二束激光，其持續時(shí)長(cháng)為第一束激光的1000倍，最終從空氣中制造出了長(cháng)45米的“光纖”。

  2014年，研究團隊使用不同激光，制造出了僅70厘米的空氣波導，他們此次利用甜甜圈狀激光束，將空氣波導的長(cháng)度增加了近65倍。研究人員稱(chēng)，最新方法可用來(lái)制造千米長(cháng)的空氣波導。

  但法國巴黎理工學(xué)院奧雷利安·烏阿爾表示，要實(shí)現上述目標需要能量更高的激光及完全均勻且對稱(chēng)的甜甜圈光束，這不僅耗費巨資，且在技術(shù)上極具挑戰性。2023年1月，烏阿爾團隊利用激光制造出了一個(gè)空氣波導，捕捉并引導光線(xiàn)，從空氣中制造出了避雷針。

  研究人員表示，長(cháng)空氣波導可用于遠程探測放射性物質(zhì)。當被波導照射時(shí)，這些放射性物質(zhì)發(fā)出的輻射會(huì )變得非常強大，使遠程探測器能辨別出來(lái)。