Verdens første digitale laser designet og bygget i Afrika

Lasere er en af ​​de emblematiske teknologier i den moderne verden. Chancerne er, at de fleste læsere vil være mindre end en meter væk fra en laser af en slags, mens de læser dette. Lasere fylder vores verden.

I princippet er de simple enheder. De består af et par spejle, en energikilde, normalt lys, og et laserhulrum, hvori lyset kan hoppe frem og tilbage.

Tricket er at fylde laserhulrummet med et materiale kendt som et forstærkningsmedium, som forstærker ved en bestemt frekvens, når det stimuleres af lys med en anden frekvens. Når dette forstærkede lys ledes ud af hulrummet ved hjælp af et halvspejl, danner det en smal stråle af sammenhængende lys med en enkelt specifik frekvens - en laserstråle.

For mange applikationer er formen af ​​denne stråle – måden lysintensiteten varierer på tværs af strålen – vigtig.

Fysikere ændrer i øjeblikket formen ved at placere forskellige slags stråleformende enheder foran laseren. Disse omfatter linser, spejle og digitale hologrammer genereret ved hjælp af rumlige lysmodulatorer.

Men fordi disse enheder i det væsentlige er boltet på forsiden af ​​en laser, kræver de alle dyre brugerdefinerede optik, der skal kalibreres, hver gang de udskiftes.

I dag siger Sandile Ngcobo ved University of KwaZulu-Natal i Sydafrika og få venner, at de har fundet en vej rundt om dette. Og de har designet og bygget en enhed til at teste deres idé.

Løsningen er enkel. I stedet for at sætte en rumlig lysmodulator foran laseren, har de indbygget en i enheden, hvor den fungerer som spejlet i den ene ende af hulrummet. På denne måde former den rumlige lysmodulator strålen, mens den bliver forstærket.

Resultatet er, at strålen allerede er formet på den nødvendige måde, når den kommer ud af laserhulrummet. Vi har demonstreret en ny digital laser, der gør det muligt at udføre vilkårlig intra-kavitet laserstråleformning i farten, siger Ngcobo og co.

Den store fordel ved alt dette er, at den rumlige lysmodulator genererer mønstre elektronisk. Det giver disse fyre mulighed for at ændre stråleformen med et tryk på en knap og uden nogen af ​​de tidskrævende opsætninger, der kræves med andre metoder.

De kalder deres enhed en digital laser, fordi strålen kan formes elektronisk med en computer. Det er første gang, en sådan maskine er blevet bygget.

Resultaterne er interessante. Ved at sætte den digitale laser igennem dens hastigheder har de vist, hvordan den kan producere alle slags stråler med forskellige former.

Ansøgningerne er mange. Det vil gøre forskellige slags teknologier meget enklere, såsom holografisk laserpincet og kontrol af aberrationer i realtid. Imponerende ting!

Ref: arxiv.org/abs/1301.4760 : Den digitale laser

skjule