Os cientistas desenvolveram um novo tipo de laser que pode gerar muita energia em um curto período de tempo, que tem aplicações potenciais em oftalmologia e cirurgia cardíaca ou engenharia de materiais finos. O professor Martin De Steck, diretor do Instituto de Fotônica e Ciências Ópticas da Universidade de Sydney, disse: A característica deste laser é que quando a duração do pulso é reduzida para menos de um trilionésimo de segundo, a energia também pode ser " instantaneamente "No seu pico, isso o torna um candidato ideal para processar materiais que exigem pulsos curtos e poderosos. Uma aplicação pode ser a cirurgia da córnea, que se baseia na remoção suave de substâncias do olho, o que requer pulsos de luz fortes e curtos que não aquecem e danificam a superfície. Os resultados da pesquisa são publicados na revista Nature Photonics. Os cientistas alcançaram esse resultado notável retornando a uma tecnologia de laser simples comumente encontrada em telecomunicações, metrologia e espectroscopia. Esses lasers usam um efeito chamado ondas "solitárias", que são ondas de luz que mantêm sua forma em longas distâncias. Soliton foi descoberto pela primeira vez no início do século 19, mas não foi encontrado na luz, mas nas ondas do Canal Industrial Britânico. O autor principal Dr. Antoine Runge da Escola de Física disse: O fato de que as ondas de soliton na luz mantêm sua forma significa que elas são excelentes em uma ampla gama de aplicações, incluindo telecomunicações e espectroscopia. No entanto, embora os lasers que produzem esses sólitons sejam fáceis de fabricar, eles não trarão muito impacto. Para gerar pulsos de luz de alta energia usados na fabricação, é necessário um sistema físico completamente diferente. A Dra. Andrea Blanco-Redondo, coautora do estudo e chefe de fotônica de silício no Nokia Bell Labs nos Estados Unidos, disse: O laser soliton é a maneira mais simples, econômica e poderosa de obter esses pulsos curtos. No entanto, até agora, os lasers de soliton tradicionais não foram capazes de fornecer energia suficiente, e novas pesquisas podem tornar os lasers de soliton úteis em aplicações biomédicas. Esta pesquisa se baseia em pesquisas anteriores estabelecidas pela equipe do Instituto de Fotônica e Ciências Ópticas da Universidade de Sydney, que publicou a descoberta do soliton puro de quarta ordem em 2016. Novas leis na física do laser Em um laser de soliton comum, a energia da luz é inversamente proporcional à sua largura de pulso. É provado pela equação E=1/Ï„ que se o tempo de pulso da luz for reduzido à metade, o dobro da energia será obtido. Usando o quarto soliton, a energia da luz é inversamente proporcional à terceira potência da duração do pulso, ou seja, E=1/Ï„3. Isso significa que se o tempo de pulso for reduzido pela metade, a energia que ele entrega nesse tempo será multiplicada por um fator de 8. Na pesquisa, o mais importante é a comprovação de uma nova lei da física do laser. A pesquisa provou que E=1/Ï„3, o que mudará a forma como os lasers são aplicados no futuro. A comprovação do estabelecimento dessa nova lei permitirá que a equipe de pesquisa produza lasers de soliton mais potentes. Neste estudo, foram produzidos pulsos tão curtos quanto um trilionésimo de segundo, mas o plano de pesquisa pode obter pulsos mais curtos. O próximo objetivo da pesquisa é gerar pulsos de femtossegundos, o que significaria pulsos de laser ultracurtos com potências de pico de centenas de quilowatts. Esse tipo de laser pode abrir uma nova maneira de aplicarmos o laser quando precisamos de alta energia de pico, mas o substrato não está danificado.
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