Гигахерц понављајући импулси са појединачним бојама и облицима отварају нови потенцијал у ултрабрзим сликама и ласерској обради.
Генерисање и обликовање веома репетитивних импулса обећава много за разне примене, укључујући фотографисање велике брзине, ласерску обраду и генерисање акустичних таласа. Гигахерц (ГХз) импулси са интервалима од ~0.01 ~ ~10 наносекунди су посебно вредни у визуелизацији ултрабрзих појава и побољшању ефикасности ласерске обраде.
Иако постоје методе за генерисање ГХз рафала импулса, остају изазови, као што су ниска пропусност импулсне енергије, лоша подесивост интервала импулса и сложеност постојећих система. Поред тога, обликовање просторног профила сваког рафалног импулса ГХз је ограничено због недовољног одзива просторних модулатора светлости.
Да би се суочио са овим изазовима, тим истраживача са Универзитета у Токију и Универзитета Саитама развио је иновативну оптичку технологију названу "спектрални шатл" која истовремено генерише и обликује просторне контуре брзих импулса у ГХз.
Јапан ствара оптичку технологију која истовремено генерише и обликује гигахерц импулсе.
(Извор слике: Универзитет у Токију)
Метода укључује хоризонтално дисперговање ултракратких импулса кроз дифракциону решетку, коришћењем паралелних огледала за просторно раздвајање импулса на различите таласне дужине. Ови вертикално поређани импулси могу бити индивидуално просторно модулисани коришћењем просторног модулатора светлости. Резултујући модулисани импулси, са различитим временским кашњењем у ГХз опсегу, производе спектрално одвојене ГХз навале импулса, сваки са јединственим обликом у свом просторном профилу.
Извештава се да је метода успешна у генерисању ГХз бурст импулса са дискретним варијацијама у таласној дужини и временском интервалу. Он демонстрира формирање просторних профила укључујући померање положаја и раздвајање врхова. Примена методе на ултрабрзо спектрално снимање показује његову способност да истовремено ухвати динамику различитих опсега таласних дужина.
Метода омогућава ултрабрзо снимање у временским скалама од суб-наносекунде до наносекунде, омогућавајући анализу брзих феномена који се не понављају. Његове потенцијалне примене укључују откривање непознатих ултрабрзих појава и праћење брзих физичких процеса у индустријским окружењима. Могућност индивидуалног обликовања ГХз импулса такође обећава у прецизној ласерској обради и ласерској терапији.
Важно је напоменути да је горњи тим предложио иновативне методе које доводе до компактног дизајна и побољшавају његову преносивост, чинећи га применљивим на научно-истраживачке објекте и различите индустријске технолошке секторе.
Кеитаро Схимада, докторант на Одсеку за биоинжењеринг Универзитета у Токију, рекао је: „Наша јединствена оптичка структура омогућава манипулацију ултракратким импулсима тродимензионалном оптичком путањом, што резултира невиђеном просторном манипулацијом брзих импулса у ГХз.
Додао је: „Спектрум шатлинг пружа широк спектар брзих импулса у ГХз са интервалима у распону од 10 пикосекунди до 10 наносекунди. Верујем да ће апликације засноване на нашој технологији за разне мете, укључујући плазму, метале и ћелије, убрзати научна открића и технолошке иновације у индустрији и медицини“.
Ова иновативна технологија отвара пут за унапређење ултрабрзе слике, са импликацијама и за научна истраживања и за индустријску примену. Његова способност да истовремено генерише и формира рафале ГХз импулса представља свестран алат за проучавање брзих појава и побољшање процеса заснованих на ласеру.
