відносно недавно відкритих об’єктів з великим потенціалом використання в різних прикладних областях

У фізиці відомий так званий ефект Керра – зміна показника заломлення середовища, через яку поширюється світло. Як наслідок цього ефекту, при русі через середовище лазерний імпульс здійснює свого роду пульсації: спочатку з-за ефекту Керра він самофокусируется, а потім, після утворення плазми, расфокусируется з-за цього ж ефекту.

 

Зображення з сайту aps.org

Тривалість імпульсу для появи таких пульсацій повинна складати близько фемтосекунды (10-15 секунд), а потужність, наприклад, для довжини хвилі 800 нм при поширенні в повітрі, повинна становити близько 3 гігават. При цих умовах імпульс здатний проходити в повітрі значні – десятки і навіть сотні метрів – відстані.

У 1994 році фізики вперше продемонстрували описаний ефект на практиці і виявили, що рух променя в середовищі відбувається з тонким плазмовим ниткам, що нагадував хвилеводи. Ці нитки і отримали назву філаментів. У 2010 році в Physical Review A з’явилася робота, в якій вчені показали, що рівняння для ефекту Керра при досить великих потужностях повинно бути “подправлено”, що помітно ускладнило аналіз явища.

В рамках нової роботи вчені взяли в якості середовища фотонний кристал, виготовлений зі скла, в якому були виконані особливим чином найтонші канали. У результаті дослідники встановили, що параметри виникають у такому кристалі філаментів можна контролювати. Також вони визначили, що найбільш передбачувано ведуть себе пари філаментів – фізики кажуть, що це пов’язане з дією одного филамента на околицю іншого і навпаки.

За словами вчених, филаменты (якщо вчені навчаться керувати ними), зможуть знайти застосування при вивченні спектральних властивостей небезпечних матеріалів на відстані (наприклад, радіоактивних речовин або розплавів). Також филаменты можуть стати в нагоді при створенні так званих Т-променів – терагерцового випромінювання.

Стаття дослідників з’явилася в журналі Physical Review Letters, а її короткий виклад наводиться на сайті Американського фізичного товариства.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *