Forskare från USA har kommit fram till hur man tvingar en konventionell laserstråle att passera genom tät dimma eller vita väggar genom att ändra den rumsliga strukturen på dess pulser på ett speciellt sätt. "Receptet" för skapandet av sådana laserinstallationer presenterades i tidskriften Nature Photonics.
Under de senaste åren har forskare aktivt arbetat med skapandet av prylar som låter dig se igenom väggarna och titta in i otillgängliga rymden. Till exempel i oktober 2015 lärde fysiker vid MIT att titta igenom väggarna och se silhuetter av människor som använder vanliga WiFi-sändare och mottagare, och deras kollegor i Skottland skapade en kamera som kunde "kika runt hörnen."
Cao och hennes kollegor skapade en annan anordning av detta slag, "lärde" en laserstråle att passera genom dimma och alla andra ogenomskinliga föremål som inte absorberar men reflekterar ljus, iakttagande av hur en ljusstråle samverkade med en tunn vägg av vitt material.
Forskare var intresserade av vilken del av foton som fortfarande sipprar genom sådana hinder, och undviker kollisioner med elektroner medan de rör sig genom ett ogenomskinligt och spridande medium, och vilka egenskaper hos strålen som påverkar deras antal.
För att göra detta placerade Yale-fysikerna två ultraljudsmatriser bakom ett ark med pressade zinkoxid-nanopartiklar som spelade rollen för denna vägg och började övervaka hur mycket ljus som passerade genom dess olika sektioner.
Cao och hennes team genomförde dessa experiment med den så kallade rumsliga ljusmodulatorn - en speciell optisk enhet som gör att du flexibel kan styra den rumsliga strukturen hos strålar med elektromagnetiska vågor. Dess motsvarigheter finns i alla projektorer och i många vetenskapliga instrument.
Det visade sig att rumsliga modulatorer kan ställa in ljusstrålen på ett sådant sätt att den börjar passera genom ogenomskinliga föremål. Detta kommer att hända om dess struktur på ett visst sätt motsvarar bredden på en slags "kanaler" mellan atomer och elektroner, genom vilka ljus fritt kan röra sig.
Med ett sådant urval av parametrar, som forskarna noterar, slutade laserstrålen spridningen, och dess effekt ökade 4,5 gånger. På liknande sätt kommer de enligt dem att bete sig inte bara när det kolliderar med en vägg, utan också med dimma eller andra spridningsmedier.
Kampanjvideo:
Cao och hennes kollegor hoppas att deras upptäckt kommer att skapa fordonslampor som kan fungera i alla väderförhållanden, lasrar som kan tränga igenom vävnaderna i djurens kropp och människor för medicinska operationer och vetenskapliga experiment och många andra användbara optiska apparater.
