เส้นใยนำแสงที่ทำจากอากาศ
นักวิทยาศาสตร์พูดว่า พวกเขาสามารถที่จะเปลี่ยนอากาศให้กลายเป็น เส้นใยนำแสงที่สามารถนำส่งหรือขยายสัญญาณของแสงโดยปราศจากสายเคเบิ้ลต่างๆได้
ในการที่จะพิสูจน์ทราบการทดลองนี้ พวกเขาทำการสร้าง air waveguide ที่วันหนึ่งมันอาจจะเป็นเส้นใยนำแสงสำเร็จรูปทุกจุดบนโลกได้หรือแม้กระทั่งในอวกาศ
การค้นพบครั้งนี้ ตีพิมพ์ในวารสารทางวิชาการระดับนานาชาติ Optica ซึ่งการค้นพบนี้สามารถนำไปใช้ได้ในหลากหลายรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับระบบสื่อสารด้วยเลเซอร์ การสร้างแผนที่พื้นผิวที่มีความละเอียดสูง การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของอากาศและมลภาวะในอากาศ และอาจจะถูกนำไปใช้ในทางการทหารได้อีกด้วยในการผลิตอาวุธเลเซอร์
ผู้คนมักคิดถึงเกี่ยวกับการสร้าง air waveguide ในช่วงขณะหนึ่ง แต่นี่เป็นครั้งแรกที่มันถูกทำให้เป็นจริง ศาสตราจารย์ Howard Milchberg จาก University of Maryland ซึ่งเป็นผู้นำของการศึกษานี้ และได้รับทุนวิจัยจากจาก the US military and National Science Foundation
เลเซอร์จะสูญเสียความเข้มข้นและการโฟกัสเมื่อมีการเพิ่มขึ้นของระยะทาง เช่นเดียวกับแสงโฟตอนที่แพร่กระจายอยู่โดยธรรมชาติและเข้าทำปฏิกิริยากับอะตอมและโมเลกุลของอากาศ
เส้นใยนำแสงเข้าแก้ไขปัญหานี้โดยการนำแสงให้ผ่านแกนกลางที่ทำจากแก้วที่มีค่าการหักเหแสงที่สูง ซึ่งทำให้เกิดการถ่ายโอนแสงที่ดีได้
แกนกลางนั้นจะล้อมรอบด้วยวัสดุที่มีค่าการหักเหแสงที่ต่ำซึ่งทำให้สะท้อนแสงกลับเข้าไปในแกนกลางและป้องกันไม่ให้แสงนั้นสูญเสียการโฟกัสหรือความเข้มของแสง
อย่างไรก็ตาม เส้นใยนำแสงมีข้อจำกัดอยู่ที่ปริมาณของพลังงานที่มันสามารถนำส่งไปได้ และยังต้องการโครงสร้างทางกายภาพอีกด้วย
แสงและอากาศ
Milchberg และทีมวิจัยของเขาได้สร้างอากาศที่มีความคล้ายคลึงกับเส้นใยนำแสงโดยการใช้แสงเลเซอร์ที่แสงนั้นแยกออกมาจากวงแหวนที่มีหลายลำแสงและออกมาในรูปแบบของท่อ
พวกเขาใช้ลำแสงที่มีพลังงานสูงและคลื่นสั้นเพื่อให้ความร้อนกับโมเลกุลของอากาศตลอดทางอย่างรวดเร็วมาก
ด้วยความร้อนที่รวดเร็วจะกำเนิดคลื่นเสียงที่ออกมาในระดับไมโครวินาทีมาบรรจบกันที่ตำแหน่งของกลางท่อ ซึ่งทำให้เกิดพื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูงที่ล้อมรอบไปด้วยพื้นที่ที่มีความหนาแน่นต่ำ
ไมโครวินาทีนั้นเป็นเวลาที่ยาวนานเมื่อเทียบว่าแสงนั้นเดินทางไปได้ไกลเท่าไหร่ ดังนั้นแสงนั้นได้ผ่านไปแล้ว และไมโครวินาทีถึงตามมาทีหลังด้วยคลื่นเสียงที่เข้าชนกันในจุดกึ่งกลาง ทำให้เกิดการปรับเปลี่ยนความหนาแน่นของอากาศ Milchberg กล่าว
บริเวณที่มีความหนาแน่นต่ำของอากาศที่อยู่รอบๆกึ่งกลางของ air waveguide นั้นจะมีค่าการหักเหแสงที่ต่ำเพื่อใช้ในการเก็บการโฟกัสของแสง
ทุกๆโครงสร้างที่มีความหนาแน่นสูงจะมีค่าการหักเหแสงสูงกว่า และนั่นทำให้สามารถประพฤติตัวคล้ายกับเส้นใยนำแสงได้ Milchberg กล่าว
การขยายสัญญาณ
เมื่อ Milchberg และทีมวิจัยของเขาได้สร้าง air waveguide แล้ว พวกเขาได้ทำการใช้แสงเลเซอร์ที่สองกระตุ้นอากาศที่จุดสุดท้ายของ waveguide เพื่อเปลี่ยนให้กลายเป็นพลาสม่า
สัญญาณแสงที่ได้จากการกระตุ้นที่ถูกส่งผ่าน air waveguide มานั้น มีระยะทางมากกว่าหลายเมตรจากจุดเริ่มต้นจนถึงตัวรับสัญญาณ
สัญญาณที่ถูกจับได้โดยตัวรับสัญญาณนั้นมีมากพอที่จะทำให้ Milchberg และทีมวิจัยของเขาทำการวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมีของอากาศที่เกิดจากการกระตุ้นได้
นักวิจัยพบว่า สัญญาณนั้นมีความเข้มเพิ่มขึ้น 50 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับสัญญาณที่ได้รับปกติโดยไม่ใช้ air waveguide
การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่า air waveguide สามารถนำไปใช้ในเป็น remote collection optic (เส้นใยนำแสงเก็บข้อมูลระยะไกล) ได้ Milchberg กล่าว
นี่เป็นเส้นใยนำแสงที่คุณสามารถปรับความเร็วของแสงและสถานที่ที่คุณอยากจะวัดในที่ไกลๆได้ และมีสัญญาณกลับมาทั้งหมดอีกด้วย
ผู้เชี่ยวชาญชาวออสเตรเลีย ศาสตราจารย์ Ben Eggleton จาก University of Sydney กล่าวว่า สิ่งนี้เป็นสิ่งสำคัญอย่างมากต่อความก้าวหน้าในศาสตร์ทางด้านแสง
มันคล้ายกับว่าคุณมีเส้นใยนำแสงที่คุณสามารถฉายมันไปในท้องฟ้า และเชื่อมแสงเหล่านั้นเข้าหากันบนชั้นบรรยากาศ Eggleton กล่าว
ที่มา: //www.abc.net.au/science/articles/2014/07/23/4049345.htm
Tags: Google, Research, science, Technology, งานวิจัย
ให้ใจหายใจ สุขภาพ วิธีลดความอ้วน การดูแลสุขภาพ อาหารเพื่อสุขภาพ ออกกำลังกาย สุขภาพผู้หญิง สุขภาพผู้ชาย สุขภาพจิต โรคและการป้องกัน สมุนไพรไทย ขิง น้ำมันมะพร้าว ผู้หญิง ศัลยกรรม ความสวยความงาม แม่ตั้งครรภ์ สุขภาพแม่ตั้งครรภ์ พัฒนาการตั้งครรภ์ 40 สัปดาห์ อาหารสำหรับแม่ตั้งครรภ์ โรคขณะตั้งครรภ์ การคลอด หลังคลอด การออกกำลังกาย ทารกแรกเกิด สุขภาพทารกแรกเกิด ผิวทารกแรกเกิด การพัฒนาการของเด็กแรกเกิด การดูแลทารกแรกเกิด โรคและวัคซีนสำหรับเด็กแรกเกิด เลี้ยงลูกด้วยนมแม่ อาหารสำหรับทารก เด็กโต สุขภาพเด็ก ผิวเด็ก การพัฒนาการเด็ก การดูแลเด็ก โรคและวัคซีนเด็ก อาหารสำหรับเด็ก การเล่นและการเรียนรู้ ครอบครัว ชีวิตครอบครัว ปัญหาภายในครอบครัว ความเชื่อ คนโบราณ