甜甜圈形激光空中造出長(zhǎng)“光纖”

  ICC訊 美國(guó)科學(xué)家在最新一期《物理評(píng)論X》雜志上發(fā)表論文稱，通過朝空氣中發(fā)射一束甜甜圈形狀的強(qiáng)大激光，他們制造出了一種光脈沖，其作用類似光纖，能將數(shù)據(jù)傳輸45米，相關(guān)技術(shù)最終可用于檢測(cè)數(shù)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(dāng)用于通信時(shí)，此類光束通常被局限于玻璃管或光纖內(nèi)，但強(qiáng)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(dǎo)”的纖維狀結(jié)構(gòu)，研究團(tuán)隊(duì)使用了一束持續(xù)時(shí)長(zhǎng)僅300萬(wàn)億分之一秒的強(qiáng)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(tǒng)光纖壁相同的方式反射任何后續(xù)光束。第一束激光發(fā)射后，空氣波導(dǎo)被卡在周圍，研究人員隨后發(fā)射第二束激光，其持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為第一束激光的1000倍，最終從空氣中制造出了長(zhǎng)45米的“光纖”。

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

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

  研究人員表示，長(zhǎng)空氣波導(dǎo)可用于遠(yuǎn)程探測(cè)放射性物質(zhì)。當(dāng)被波導(dǎo)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(qiáng)大，使遠(yuǎn)程探測(cè)器能辨別出來。