Laserami zmienili powietrze w światłowód

Zwyczajne światłowody wykonane są dwóch przezroczystych materiałów, które różnią się współczynnikiem załamania światła. Ta różnica pozwala na to, żeby światło odbijało się wzdłuż przewodu bez strat. Dzięki temu można przesyłać sygnał na duże odległości.

Są jednak miejsca, do których trudno doprowadzić przewody - np. górne warstwy atmosfery albo rdzenie reaktorów atomowych. Z kolei sygnał przesłany przez otwarte powietrze nie dojdzie do celu, bo światło ulega wtedy rozproszeniu.

Rozwiązanie znalazł zespół naukowców kierowany przez Howarda Milchberga z University of Maryland. Udało im się opracować sposób na to, żeby powietrzu nadać właściwości światłowodu. Wyniki pracy jego zespołu opublikowało czasopismo "Optica".

Badacze ustawili cztery lasery w kształt kwadratu i za pomocą ich wiązek podgrzali cząsteczki powietrza. W ten sposób powstał pierścień gazu o obniżonej gęstości wokół rdzenia o większej gęstości. W tej środkowej warstwie światło odbijało się jak w typowym światłowodzie.

Takie powietrzne włókno optyczne utrzymuje się zaledwie przez kilka milisekund, ale to w zupełności wystarczy, żeby przesłać sygnał. - Z punktu widzenia lasera to bardzo długi czas - wyjaśnił Milchberg.

Jego zespół przetestował światłowód z powietrza na dystansie 1 metra. Przesłany nim sygnał był o 50 proc. silniejszy niż ten przesłany na taką odległość przez samo powietrze. Ponieważ wraz ze zwiększeniem odległości światło ulega większemu rozproszeniu, teoretycznie stumetrowy przewód może przekazać sygnał tysiąc razy silniejszy od tego przesłanego w powietrzu.

Podczas testów udało się przesłać energię sto razy większą od tej użytej do stworzenia powietrznego światłowodu. Okazało się też, że można przez niego nie tylko wysyłać, ale też odbierać sygnał. To oznacza, że takie łącza mogłyby być wykorzystywane m.in. do zdalnego wykrywania obiektów - np. materiałów wybuchowych.

Autor: js//kdj / Źródło: newscientist.com