แนวคิดใหม่เกี่ยวกับการปรับสัญญาณแสง

แนวคิดใหม่เกี่ยวกับการปรับสัญญาณแสง

การควบคุมแสงการปรับเปลี่ยนทางแสงแนวคิดใหม่ๆ

เมื่อไม่นานมานี้ ทีมวิจัยจากสหรัฐอเมริกาและแคนาดาได้ตีพิมพ์งานวิจัยที่ล้ำสมัย โดยประกาศว่าพวกเขาได้แสดงให้เห็นแล้วว่าลำแสงเลเซอร์สามารถสร้างเงาได้เหมือนวัตถุแข็งภายใต้เงื่อนไขบางประการ งานวิจัยนี้ท้าทายความเข้าใจเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องเงาแบบดั้งเดิม และเปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับเทคโนโลยีการควบคุมด้วยเลเซอร์

โดยทั่วไปแล้ว เงาจะเกิดจากวัตถุทึบแสงที่ขวางแหล่งกำเนิดแสง และแสงมักจะสามารถทะลุผ่านลำแสงอื่นได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวางและไม่รบกวนกัน อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์พบว่าภายใต้เงื่อนไขบางอย่าง ลำแสงเลเซอร์เองสามารถทำหน้าที่เป็น "วัตถุแข็ง" ขวางลำแสงอื่นและทำให้เกิดเงาในอวกาศได้ ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นจากการนำกระบวนการทางแสงแบบไม่เชิงเส้นมาใช้ ซึ่งทำให้ลำแสงหนึ่งสามารถโต้ตอบกับอีกลำแสงหนึ่งได้ผ่านความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มของวัสดุ ส่งผลต่อเส้นทางการแพร่กระจายและสร้างเอฟเฟกต์เงาขึ้น ในการทดลอง นักวิจัยใช้ลำแสงเลเซอร์สีเขียวที่มีกำลังสูงส่องผ่านผลึกทับทิม ในขณะที่ส่องลำแสงเลเซอร์สีน้ำเงินจากด้านข้าง เมื่อเลเซอร์สีเขียวเข้าไปในทับทิม มันจะเปลี่ยนการตอบสนองของวัสดุต่อแสงสีน้ำเงินในบริเวณนั้น ทำให้ลำแสงเลเซอร์สีเขียวทำหน้าที่เหมือนวัตถุแข็ง ขวางแสงสีน้ำเงิน ปฏิสัมพันธ์นี้ทำให้เกิดบริเวณมืดในแสงสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นบริเวณเงาของลำแสงเลเซอร์สีเขียว

ปรากฏการณ์ “เงาเลเซอร์” นี้เกิดจากการดูดซับแบบไม่เชิงเส้นภายในผลึกทับทิม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เลเซอร์สีเขียวจะช่วยเพิ่มการดูดซับแสงสีฟ้า ทำให้เกิดบริเวณที่มีความสว่างน้อยกว่าภายในบริเวณที่ได้รับแสง ส่งผลให้เกิดเงาที่มองเห็นได้ เงาดังกล่าวไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเท่านั้น แต่รูปร่างและตำแหน่งของเงายังสอดคล้องกับตำแหน่งและรูปร่างของบริเวณที่ได้รับแสงอีกด้วยลำแสงเลเซอร์โดยตรงตามเงื่อนไขทั้งหมดของเงาแบบดั้งเดิม ทีมวิจัยได้ทำการศึกษาปรากฏการณ์นี้อย่างละเอียดและวัดความแตกต่างของเงา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความแตกต่างของเงาสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 22% คล้ายกับความแตกต่างของเงาที่เกิดจากต้นไม้ในแสงแดด โดยการสร้างแบบจำลองทางทฤษฎี นักวิจัยได้ตรวจสอบว่าแบบจำลองสามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงของความแตกต่างของเงาได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีต่อไป จากมุมมองทางเทคนิค การค้นพบนี้มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ โดยการควบคุมความเข้มของการส่งผ่านของลำแสงเลเซอร์หนึ่งไปยังอีกดวงหนึ่ง เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้กับการสวิตช์แสง การควบคุมแสงที่แม่นยำ และพลังงานสูงได้การส่งผ่านเลเซอร์งานวิจัยนี้เสนอแนวทางใหม่ในการสำรวจปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงกับแสง และคาดว่าจะส่งเสริมการพัฒนาต่อไปในอนาคตเทคโนโลยีทางแสง.