以色列理工学院29日发布公告称,该校研讨人员初次经过试验证明,水与光相互作用也能宣布激光,在之前被以为毫无相关的两个研讨范畴间构建起“桥梁”。全新的“水—波激光”可用来研发包括光波、声波和水波的微型传感器,或制造微流体“芯片试验室”设备,用于细胞生物学研讨和检测新药。一般激光的构成进程是,原子内电子吸收外来能量后被激活,以激光方式宣布辐射。而以色列理工学院机械工程学院光子力学中心主任塔尔·卡蒙的团队初次证明,水波在液体设备内振荡也能发作激光辐射。
他们在上星期出书的《天然·光学》杂志上宣布的论文中表明,水—波激光为科学家们创始了一个全新研讨渠道,未来可在不到一根头发宽的尺度上研讨光与流体之间的相互作用。
卡蒙解释道,之前从未证明光与水相互作用可发作激光的首要原因是,液体外表的水波振荡频率不到每秒1000次,而光波振荡频率更高,每秒能振荡1014次,频率差异导致光波和水波之间的能量传递功率不高,然后无法发作激光辐射。
为战胜能量传递功率低的问题,研讨人员创建了一种设备,可经过光纤将光传给辛烷(每个分子含8个碳原子的烷烃,76号汽油首要成分)和水构成的细小液滴。在这个设备内,光波和水波经过液滴时会发作百万次“相遇”,累积的能量让液滴辐射出水—波激光。
研讨人员表明,光纤内光与液滴外表细小振荡间的相互作用相似共识,就像声波与其经过的外表发作共识后宣布屡次回响相同。为了添加这种共识效应,他们特意挑选了高度通明的液体,以强化光与液滴之间的相互作用。更重要的是,水滴比现有激光资料在软度上具有无与伦比的优势,只需施加细小光压,液滴变形程度就能比一般光子力学设备大数百万倍,因而能对激光发射量和激光强度进行更有用的操控。