Физики добились 20-кратного увеличения взаимодействия лазера без увеличения энергопотребления, используя квантовые технологии
Ученые из Восточно-Китайского педагогического университета нашли способ многократно усилить взаимодействие сверхбыстрого лазерного излучения с веществом, не увеличивая общую мощность прибора.
Многие передовые оптические эффекты, необходимые для аттосекундной физики (изучающей процессы за 10⁻¹⁸ секунды) и сверхбыстрой визуализации, основаны на нелинейных взаимодействиях, когда несколько фотонов воздействуют на материю одновременно. Обычно для этого требуются мощные лазерные импульсы, способные разрушить исследуемый материал.
Вместо наращивания мощности авторы изменили квантово-статистические свойства самого света, применив яркий сжатый вакуум. В таком состоянии плотность фотонов колеблется, создавая кратковременные всплески высокой мгновенной интенсивности при скромной средней энергии.
Ученые проверили метод на атомах натрия, запустив процесс туннельной ионизации. Импульс яркого сжатого вакуума со средней энергией всего 300 наноджоулей вызвал такой же эффект, как обычный лазер, превосходящий его по интенсивности более чем в 20 раз. Новая технология позволяет точно настраивать силу взаимодействия и снижает риск тепловых повреждений. Показать больше
Ученые из Восточно-Китайского педагогического университета нашли способ многократно усилить взаимодействие сверхбыстрого лазерного излучения с веществом, не увеличивая общую мощность прибора.
Многие передовые оптические эффекты, необходимые для аттосекундной физики (изучающей процессы за 10⁻¹⁸ секунды) и сверхбыстрой визуализации, основаны на нелинейных взаимодействиях, когда несколько фотонов воздействуют на материю одновременно. Обычно для этого требуются мощные лазерные импульсы, способные разрушить исследуемый материал.
Вместо наращивания мощности авторы изменили квантово-статистические свойства самого света, применив яркий сжатый вакуум. В таком состоянии плотность фотонов колеблется, создавая кратковременные всплески высокой мгновенной интенсивности при скромной средней энергии.
Ученые проверили метод на атомах натрия, запустив процесс туннельной ионизации. Импульс яркого сжатого вакуума со средней энергией всего 300 наноджоулей вызвал такой же эффект, как обычный лазер, превосходящий его по интенсивности более чем в 20 раз. Новая технология позволяет точно настраивать силу взаимодействия и снижает риск тепловых повреждений. Показать больше
