レーザーを制御するには、ミラーやレンズなどの物理的補助手段が常に必要でした。今回、科学者たちは初めて、強力な光線に触れることなく制御することに成功した。画期的な実験により、レーザー光線は音響振動にも反応することが示されました。
スピーカーでレーザーを制御
現在の研究では、ドイツ電子シンクロトロン（DESY）とイエナのヘルムホルツ研究所の研究者がどのようにしてこのセンセーショナルな発見を行ったのかが示されている。特殊なスピーカーを使用して、さまざまな密度の超音波を発生させました。これにより、専門家が出力 20 ギガワットの赤外線レーザーのビームを送信したさまざまな空中ゾーンが作成されました。その結果、異なる密度の空気ゾーン間の境界が鏡のように機能し、レーザー ビームの方向を変えることができました。
「音響密度波を使用して光格子を作成します」とプロジェクトマネージャーのヤニック・シュレーデルは実験を要約して述べています。レーザーは、音の周波数を操作することによって制御することもできます。シュレーデル氏はまた、ビーム品質を損なうことなくレーザーを操作できることに嬉しい驚きを覚えました。物理学者と彼のチームは、その後の実験で効率を約 50% 改善したいと考えています。しかし、音波によるレーザー誘導の大きな可能性はすでに明らかです。
知っていましたか?:科学が熱心に取り組んでいるのはレーザー光線だけではありません。 ライトセーバーの最初のプロトタイプはすでに存在します。 「スター・ウォーズ」は近いうちに現実になるでしょうか？
幅広い用途が可能
シュレーデルは、自分の発見を応用する多くの可能性を考えています。強力なレーザーは、粒子加速器やレーザー核融合に使用されるだけでなく、産業における材料加工にも使用されます。光線の力は過小評価されがちです。しかし、レーザーの焦点を合わせたり制御したりするために必要なレンズやミラーの摩耗は非常に激しいです。専門家は、音波を使用した新しい非物理的ステアリング オプションにより、レーザーでの作業をより効率的にしたいと考えています。
出典：「周囲空気中のギガワットスケールレーザーパルスの音響光学変調」（Nature Photonics、2023）、ドイツ電子シンクロトロン