Ponavlja segigahercaimpulsi sa pojedinačnim bojama i oblicima otvaraju novi potencijal u ultrabrzim slikama i laserskoj obradi.
Tim istraživača sa Univerziteta u Tokiju i Univerziteta Saitama u Japanu razvio je inovativnu optičku tehniku nazvanu "spectrum shuttle". Tehnika može istovremeno generirati GHz navale impulsa i formirati njihove prostorne profile.
Generiranje i oblikovanje vrlo repetitivnih impulsa obećava mnogo za razne primjene, uključujući fotografiranje velike brzine, lasersku obradu i generiranje akustičnih valova. Gigaherc (GHz) impulsi sa intervalima od ~0.01 ~ ~10 nanosekundi su posebno vrijedni u vizualizaciji ultrabrzih pojava i poboljšanju efikasnosti laserske obrade.
Trenutno, dok su metode za generisanje GHz rafala impulsa dostupne u industriji, izazovi ostaju kao što su neefikasna izlazna energija impulsa, loša podesivost intervala impulsa i složenost postojećih sistema. Dodatno, oblikovanje prostornog profila svakog GHz burst impulsa je ograničeno zbog nedovoljnog odziva prostornih svjetlosnih modulatora.
Kako bi riješio ove izazove, gore spomenuti istraživački tim razvio je novu šemu.
Pristup se sastoji od horizontalne disperzije ultrakratkih impulsa kroz difrakcionu rešetku, koristeći paralelna ogledala za prostorno razdvajanje impulsa na različite talasne dužine. Ovi vertikalno poređani impulsi mogu se individualno prostorno modulirati pomoću prostornog modulatora svjetlosti. Rezultirajući modulirani impulsi, sa različitim vremenskim kašnjenjima u GHz opsegu, proizvode spektralno razdvojene GHz navale impulsa, od kojih svaki ima jedinstven oblik u svom prostornom profilu.
Izvještava se da metoda uspješno generiše brze impulse u GHz sa diskretnim varijacijama u talasnoj dužini i vremenskom intervalu. Pokazuje formiranje prostornih profila uključujući pomake položaja i cijepanje vrhova. Primena metode na ultrabrzo spektralno snimanje pokazuje njegovu sposobnost da istovremeno uhvati dinamiku različitih opsega talasnih dužina.
Metoda omogućava ultrabrzo snimanje u vremenskim skalama od sub-nanosekunde do nanosekunde, omogućavajući analizu brzih fenomena koji se ne ponavljaju. Njegove potencijalne primjene uključuju otkrivanje nepoznatih ultrabrzih fenomena i praćenje brzih fizičkih procesa u industrijskim okruženjima. Mogućnost individualnog oblikovanja GHz impulsa je također prilično obećavajuća u preciznoj laserskoj obradi i laserskoj terapiji.
Posebno, inovativni pristup tima rezultirao je kompaktnim dizajnom i poboljšanom prenosivošću, što ga čini pogodnim za upotrebu u naučnoistraživačkim objektima i raznim industrijskim tehnologijama.
Keitaro Shimada, dr. kandidat na Odsjeku za bioinženjering naUniverzitet u Tokiju, rekao je: "Naša jedinstvena optička struktura omogućava manipulaciju ultrakratkim impulsima trodimenzionalnom optičkom putanjom, što rezultira neviđenom prostornom manipulacijom GHz rafala."
Dodao je: "Spectrum shuttling pruža širok raspon brzih impulsa u GHz s intervalima u rasponu od 10 pikosekundi do 10 nanosekundi. Vjerujem da će primjene zasnovane na našoj tehnologiji za razne mete, uključujući plazmu, metale i ćelije, ubrzati naučna otkrića i tehnološke inovacije u industriji i medicini."
Ova inovativna tehnologija otvara put za unapređenje ultrabrze slike, sa implikacijama za naučna istraživanja i industrijske primene. Njegova sposobnost da istovremeno generiše i formira rafale GHz impulsa predstavlja svestran alat za proučavanje brzih pojava i poboljšanje procesa zasnovanih na laseru.
