近日，中國科學(xué)家又在激光領(lǐng)域又取得了新的突破。來自武漢的一個團(tuán)隊(duì)最近展示了一種激光技術(shù)，可以在空氣中“寫出漢字”。
到目前為止，激光已經(jīng)被用于制造一系列的光學(xué)錯覺，但在此之前，它們需要灰塵或云作為媒介。這款新設(shè)備背后的研究人員表示，通過使用超短激光脈沖將空氣分子中的電子剝離，并將其轉(zhuǎn)化為光，它可以在任何地方繪制圖案。
本周早些時候，在位于武漢光谷的虹拓超快激光聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的一次演示中，研究人員創(chuàng)造了可以從任何角度看到的字符，研究人員還可以用手“觸摸”這些字符。周二，該實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家曹祥東表示:“有了這款全新的設(shè)備，我們可以在不使用紙和墨水的情況下憑空作畫?！?/span>
虹拓實(shí)驗(yàn)室的名字飄揚(yáng)在空中
激光擊穿空氣形成的3D影像，是真實(shí)存在的。曹祥東介紹，該裝置的工作原理是將高強(qiáng)度的激光脈沖聚焦在空氣中后擊穿空氣，形成發(fā)光等離子體。同時使用3D掃描器對激光束進(jìn)行掃描，精確地排列像素點(diǎn)在空中形成各種文字或圖案。
比起傳統(tǒng)的激光顯示，短脈沖持續(xù)時間僅為飛秒(一個時間單位相當(dāng)于1萬億分之一秒)。由于脈沖的持續(xù)時間極短，飛秒激光的功率峰值可以達(dá)到100太瓦極高強(qiáng)度，與美國的公用事業(yè)規(guī)模的總發(fā)電能力相差不遠(yuǎn)。不過由于該設(shè)備的的輸入功率只有幾十瓦，這意味著它可以在日常環(huán)境中安全使用。同時，飛秒激光的介質(zhì)是空氣，不需要屏幕、水霧等就能呈現(xiàn)圖像。
科技日報(bào)的名字是用激光拼出來的
該團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人曹祥東表示，該結(jié)果是十多年研究的成果。因?yàn)橐罢樟痢笨諝?，激光器需要達(dá)到每平方厘米100太瓦的能量密度，這給許多其他同類型的激光發(fā)射器帶來了挑戰(zhàn)。不過研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)還有改進(jìn)的空間，更精確地控制激光脈沖分布將使他們能夠在空中創(chuàng)造更明亮、更大的全彩圖像。
曹的團(tuán)隊(duì)希望這項(xiàng)技術(shù)有朝一日能在高精度制造、腦成像、醫(yī)療器械和量子計(jì)算等領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用。去年，該實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的另一種基于飛秒激光的設(shè)備——消毒機(jī)，通過了武漢大學(xué)病毒國家實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證，可用于殺滅病毒和細(xì)菌，包括新冠病毒。
來源：激光行業(yè)觀察