فكرة جديدة للتشكيل البصري

فكرة جديدة لالتشكيل البصري

الضوء يتحكم في الضوء

مؤخرًا، نشر فريق من الباحثين من الولايات المتحدة وكندا دراسة مبتكرة أعلنوا فيها أنهم نجحوا في إثبات أن شعاع الليزر يمكن أن ينتج ظلالًا مثل جسم صلب في ظل ظروف معينة. يتحدى هذا البحث فهم مفاهيم الظل التقليدية ويفتح إمكانيات جديدة لتكنولوجيا التحكم بالليزر. تم نشر العمل الذي يحمل عنوان "ظل شعاع الليزر" في مجلة أوبتيكا المرموقة. تقليديا، يتم إنشاء الظلال عادة عن طريق أجسام غير شفافة تحجب مصدر الضوء، ويمكن للضوء عادة أن يمر عبر الحزم الأخرى دون عوائق، دون أن يتداخل مع بعضها البعض. ومع ذلك، فقد وجد العلماء أنه في ظل ظروف معينة، يمكن لشعاع الليزر نفسه أن يعمل بمثابة "جسم صلب"، حيث يحجب شعاعًا آخر من الضوء وبالتالي يلقي بظلاله في الفضاء. ترجع هذه الظاهرة إلى إدخال عملية بصرية غير خطية تسمح لشعاع واحد من الضوء بالتفاعل مع الآخر من خلال الاعتماد على كثافة المادة، وبالتالي التأثير على مسار انتشاره وإنشاء تأثير الظل. في التجربة، استخدم الباحثون شعاع ليزر أخضر عالي الطاقة للمرور عبر بلورة ياقوتية أثناء تسليط شعاع ليزر أزرق من الجانب. عندما الأخضرالليزرعندما يدخل الياقوت، فإنه يغير استجابة المادة محليًا للضوء الأزرق، مما يجعل شعاع الليزر الأخضر يعمل كجسم صلب، ويحجب الضوء الأزرق. ويسبب هذا التفاعل منطقة مظلمة في الضوء الأزرق، وهي منطقة الظل لشعاع الليزر الأخضر.

تأثير "ظل الليزر" هذا هو نتيجة الامتصاص غير الخطي داخل بلورة الياقوت. على وجه التحديد، يعزز الليزر الأخضر الامتصاص البصري للضوء الأزرق، مما يخلق منطقة ذات سطوع أقل داخل المنطقة المضيئة، مما يخلق ظلًا مرئيًا. لا يمكن ملاحظة هذا الظل مباشرة بالعين المجردة فحسب، بل يمكن أيضًا أن يكون شكله وموضعه متسقين مع موضع وشكل شعاع الليزر، مما يلبي جميع شروط الظل التقليدي. وأجرى فريق البحث دراسة معمقة لهذه الظاهرة وقام بقياس تباين الظلال، حيث تبين أن الحد الأقصى لتباين الظلال بلغ حوالي 22%، وهو مماثل لتباين الظلال التي تلقيها الأشجار في الشمس. ومن خلال إنشاء نموذج نظري، تحقق الباحثون من أن النموذج يمكنه التنبؤ بدقة بتغير تباين الظل، مما يضع الأساس لمزيد من تطبيق التكنولوجيا. من وجهة نظر تقنية، هذا الاكتشاف له تطبيقات محتملة. ومن خلال التحكم في شدة نقل شعاع ليزر إلى آخر، يمكن تطبيق هذه التقنية على التبديل البصري والتحكم الدقيق في الضوء والطاقة العالية.انتقال الليزر(النقل البصري). يوفر هذا البحث اتجاهًا جديدًا لاستكشاف التفاعل بين الضوء والضوء، ومن المتوقع أن يعزز تطوير المزيد من الضوءالتكنولوجيا البصرية.