Учёные изыскали новую методику обработки волнового излучения

Учёные изыскали новую методику обработки волнового излучения

Лазер рассматривается научными кругами идеальным источником света. Снабжение лазера энергией сопровождается генерацией света с характеристиками высокой точности. Между тем существует возможность создания обратного устройства – также хорошо поглощающего свет определенных характеристик с полным рассеиванием энергии. Специалистами Технического университета Вены сейчас разрабатывается методика для реализации такого эффекта. Причём применение предполагает использование в составе сложных систем, где волны света случайным образом рассеиваются по разным направлениям.

Метод поглощения световых потоков

Методика исследуется при помощи компьютерного моделирования. Проводятся эксперименты совместно с представителями университета Ниццы. В случае удачного исхода открытие обещает массу новых возможностей в области широкого спектра технических дисциплин, где используются волновые явления. Теоретические обоснования методики опубликованы журналом «Nature».

Компьютерное моделирование и математические расчёты показали: вместо источника света, излучающего определенную волну в зависимости от случайной внутренней структуры, можно создать идеальный поглотитель. Такая система полностью рассеивает волны конкретной характеристики, в зависимости от характерной внутренней структуры.

Если систему сопоставлять по аналогии с обращением во времени лазера, поглотитель можно уверенно назвать анти-лазером. До настоящего времени такие анти-лазеры удавалось  реализовать только в одномерных структурах, попадающих под лазерное излучение с противоположных сторон.

Учёные изыскали подход более общий. Смогли показать, что даже произвольно сложные структуры в двух или трех измерениях идеально поглощаются специально созданным типом волны.

Лабораторная конструкция анти-лазера содержит:

  • микроволновую камеру,
  • антенну-поглотитель,
  • случайно размещённые тефлоновые цилиндры.

Цилиндры из тефлона выступают рассеивателями микроволн и способствуют созданию сложной волновой картины. Микроволны поступают снаружи, проходят сквозь систему, затем измеряются по факту отражения. Благодаря полученным измерениям, учёные получают характеристику внутренней структуры устройства.

Характеристика позволяет рассчитать волну, которая полностью поглощается центральной антенной и точно вычислить  силу поглощения. Фактически, при реализации такого протокола в экспериментальном порядке, учёным удалось определить поглощение примерно 99,8% входящего сигнала.

Перспективы под анти-лазерную методику

Анти-лазерная технология находится на ранней стадии развития. Однако, по мнению учёных, пришло время подумать о потенциальных применениях этой технологии. Можно представить, например, возможности точной настройки сигнала сотового телефона, идеально поглощаемого антенной устройства. Тогда о помехах можно забыть.

В медицинской сфере часто приходится сталкиваться с задачами переноса волновой энергии, например, при дроблении камней в почках. Анти-лазерная методика способна кардинально изменить качество такого рода технологий.


При помощи информации: TUWien