Лазерный “нож”

Замысловатые устройства в виде выпуклых зеркал или линз необходимы для ‘приручения’ этих лучей в пригодные для использования, особенно, если им необходимо преодолевать длинные расстояния. Новое устройство, которое закрепляется на переднюю часть источника лазера, упрощает процесс, делая его значительно практичнее.

 

Международной исследовательской команде во главе с Фредерико Капассо (Frederico Capasso) из Гарвардского Университета и его аспирантом Нанфанг Йу (Nanfang Yu), удалось уменьшить расходимость пучка в одной плоскости в 25 раз.

 

 

Вместо использования линз и зеркал, учёные прикрепили 200-микрометровую длинную металлическую конструкцию, названную плазмонический коллиматор (plasmonic collimator), к передней части лазерного генератора. На верхней части устройства находится горизонтальная щель размером всего 2 микрометра.

 

Щель находится прямо над лазерным источником. Она настолько узкая, что примерно половина проходящего сквозь неё луча резко преломляется в направлении поверхности металла. Когда он достигает поверхности металла, высокоэнергетический лазерный свет превращается в поверхностные плазмоны – энергетические волны, проходящие через электроны на поверхности коллиматора. Оставшийся свет проходит сквозь щель беспрепятственно.

 

 

Расстояние между щелью и каждой выемкой выбрано такое, чтобы обеспечить синхронность всех лучей, выходящих из коллиматора, которые собираются, чтобы образовать один плотно сфокусированный в вертикальном направлении луч.

 

По причине того, что отклонение от полупроводникового луча примерно 60° во всех направлениях, команда Капассо снизила его до 2.4° в вертикальной плоскости.

 

В результате устройство напоминает выдвижной ножик, заострённый в одном направлении, но протягивающийся в другом. На данный момент исследователи планируют разработать версию, которая сможет заострить лазер в двух плоскостях, как точилка для карандашей.