211service.com
's Werelds eerste digitale laser ontworpen en gebouwd in Afrika
Lasers zijn een van de emblematische technologieën van de moderne wereld. De kans is groot dat de meeste lezers minder dan een meter verwijderd zijn van een of andere laser wanneer ze dit lezen. Lasers vullen onze wereld.
In principe zijn het eenvoudige apparaten. Ze bestaan uit een paar spiegels, een energiebron, meestal licht, en een laserholte waarin het licht heen en weer kan kaatsen.
De truc is om de laserholte te vullen met een materiaal dat bekend staat als een versterkingsmedium dat op een specifieke frequentie versterkt wanneer het wordt gestimuleerd door licht van een andere frequentie. Wanneer dit versterkte licht uit de holte wordt gericht, met behulp van een halve spiegel, vormt het een smalle bundel coherent licht met een enkele specifieke frequentie - een laserstraal.
Voor veel toepassingen is de vorm van deze bundel - de manier waarop de lichtintensiteit over de bundel varieert - belangrijk.
Natuurkundigen veranderen momenteel de vorm door verschillende soorten bundelvormende apparaten voor de laser te plaatsen. Deze omvatten lenzen, spiegels en digitale hologrammen die zijn gegenereerd met behulp van ruimtelijke lichtmodulatoren.
Maar omdat deze apparaten in wezen aan de voorkant van een laser zijn vastgeschroefd, hebben ze allemaal dure aangepaste optica nodig die elke keer dat ze worden vervangen, gekalibreerd moeten worden.
Tegenwoordig zeggen Sandile Ngcobo van de Universiteit van KwaZulu-Natal in Zuid-Afrika en enkele vrienden echter dat ze hier een oplossing voor hebben gevonden. En ze hebben een apparaat ontworpen en gebouwd om hun idee te testen.
De oplossing is simpel. In plaats van een ruimtelijke lichtmodulator voor de laser te plaatsen, hebben ze er een in het apparaat ingebouwd, waar het als de spiegel aan het ene uiteinde van de holte fungeert. Op deze manier vormt de ruimtelijke lichtmodulator de bundel terwijl deze wordt versterkt.
Het resultaat is dat de straal al op de gewenste manier is gevormd wanneer deze uit de laserholte komt. We hebben een nieuwe digitale laser gedemonstreerd die het mogelijk maakt om willekeurige intra-cavity laserbundelvorming on-the-fly uit te voeren, zeggen Ngcobo en co.
Het grote voordeel van dit alles is dat de ruimtelijke lichtmodulator elektronisch patronen genereert. Hierdoor kunnen deze jongens de vorm van de straal met een druk op de knop veranderen en zonder de tijdrovende set-up die bij andere methoden nodig is.
Ze noemen hun apparaat een digitale laser, omdat de straal elektronisch kan worden gevormd met een computer. Dat is de eerste keer dat zo'n machine is gebouwd.
De resultaten zijn interessant. Door de digitale laser op de proef te stellen, hebben ze laten zien hoe hij allerlei soorten stralen met verschillende vormen kan produceren.
De toepassingen zijn talrijk. Het zal verschillende soorten technologieën veel eenvoudiger maken, zoals holografische laserpincetten en het realtime controleren van aberraties. Indrukwekkende dingen!
Referentie: arxiv.org/abs/1301.4760 : De digitale laser