En chirp-puls laser (laser med farver organiseret i tid), der rammer en diffraktiv linse (en linse, der fordeler farver langs sin akse) genererer et flyvende fokus, som er fanget af en ultrahurtig film. Kredit:Eugene Kowaluk (University of Rochester)
Forskere har produceret en ekstremt lys plet af lys, der kan rejse med enhver hastighed - inklusive hurtigere end lysets hastighed. Forskere har fundet en måde at bruge dette koncept på, kaldet "flyvende fokus, " at flytte et intenst laserfokuspunkt over lange afstande ved enhver hastighed. Deres teknik inkluderer at optage nogle af de hurtigste film, der nogensinde er optaget.
Et "flyvende fokus" kombinerer en linse, der fokuserer specifikke lysfarver på forskellige steder med den nylige Nobelprisvindende chirped-pulse forstærkningsteknologi, som organiserer lysets farver i tid. Forestil dig en laser, der producerer en kontinuerligt skiftende regnbue af farver, der starter med blå og slutter med rød. Fokuser nu lyset med en linse, der koncentrerer det røde lys tæt på linsen og blåt lys meget længere fra linsen. På grund af tidsforsinkelsen mellem farverne, det højintensive fokuspunkt bevæger sig. Ved at ændre tidsforsinkelsen for at adskille de forskellige farver, dette sted kan bringes til at bevæge sig med enhver hastighed.
"Det flyvende fokus viser sig at være super kraftfuldt, " sagde Dustin Froula, Plasma Physics Group Leader ved University of Rochesters Laboratory for Laser Energetics. "Det giver os mulighed for at generere høje intensiteter over hundredvis af gange afstanden, end vi kunne før og ved enhver hastighed. Vi forsøger nu at gøre den næste generation af kraftige lasere og flyvende fokus kunne være den muliggørende teknologi." Hans hold, støttet af Department of Energy Office of Fusion Energy Sciences, vil præsentere denne forskning på det kommende American Physical Society's Division of Plasma Physics møde i Portland, Malm.
"Vores gruppe satte sig for at designe et eksperiment, der ville måle udbredelsen af et brændpunkt ved enhver hastighed, inklusive 50 gange lysets hastighed. Dette krævede en ny diagnostik, der kunne lave en film med billeder adskilt af en trilliontedel af et sekund, " sagde Froula.
Ud over at hjælpe med at indvarsle den næste generation af højeffektlasere, denne forskning har potentialet til at producere nye lyskilder såsom dem, der genererer lys af næsten enhver farve.