Kas sieja vandens lašą ir lazerius? ()
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Vėliau ši tematika buvo plačiai išplėtota, atliekami įvairūs eksperimentai ir Beselio pluoštais sužadintų netiesinių optinių vyksmų metu generuojamos spinduliuotės erdvinių spektrų analizė, kuriami nauji teoriniai modeliai, aprašantys tokius netiesinius reiškinius. Greitai buvo suprasta, kad netiesinė Beselio pluoštų sąveika su medžiaga kardinaliai skiriasi nuo įprastos Gauso pluoštų bei netiesinių medžiagų sąveikos, o tai savo ruožtu leido pademonstruoti plačias kūginių, Beselio, sūkurinių ir kitų nestandartinių šviesos pluoštų taikymo netiesinėje optikoje galimybes.
Sprendžiant šiuos uždavinius buvo pasiūlyti ir du originalūs unikalių šviesos pluoštų – jau minėto spiralinio šviesos pluošto ir derinamo kūgio kampo Beselio pluošto – formavimo metodai. Naudojant šiuos metodus pirmą kartą eksperimentiškai buvo pademonstruotas netiesiaeigis šviesos pluošto sklidimas ir papildomos fazinio sinchronizmo valdymo galimybės visai aibei netiesinių optinių reiškinių.
Be to, naudojant hologramas ir eksikonus buvo suformuoti nulinės ir aukštesnių eilių Beselio pluoštai, atskleistos jų taikymo galimybės parametrinės šviesos ir optinių harmonikų generavimui, priverstinės Ramano sklaidos, keturbangio dažnių maišymo ir kitiems netiesiniams optiniams reiškiniams. Parametrinės šviesos generacijos ir trečiosios optinės harmonikos generacijos eksperimentų metu buvo pademonstruota, kad netiesinių terpių kaupinimas Beselio pluoštais leidžia generuoti aukštos erdvinės kokybės signalo pluoštus, o tai savo ruožtu leidžia plėtoti galingų šviesos impulsų stiprinimo technologijas, naudojant daugelio pluoštų energijos telkimo (angl. combining) reiškinį.
Taikant Lagero ir Gauso bei Beselio šviesos sūkurių netiesinės konversijos metodus pademonstruotas optinio procesoriaus prototipas (suminio dažnio generatorius), kuriuo galima atlikti paprasčiausias aritmetines operacijas su sąveikaujančių šviesos sūkurių topologiniais krūviais. Šis metodas atveria naujus kelius itin sparčiam duomenų perdavimui ir greitų optinių kompiuterių kūrimui.
Nustatyta, kad intensyviems šviesos impulsams sklindant netiesinėse terpėse generuojami ne įprasti Gauso, bet daug sudėtingesni – kūginiai (Beselio) šviesos pluoštai, o netiesiškai sklindančių ir generuojamų šviesos impulsų laikinė-dažninė struktūra pasidaro labai sudėtinga ir priklauso nuo daugelio šviesos bei medžiagos parametrų. Tokios spinduliuotės charakteristikoms kontroliuoti VU Lazerinių tyrimų centre buvo sukurta ir ištobulinta originali ultratrumpų šviesos impulsų erdvinių-laikinių parametrų matavimo metodika – tridimensė laikinės skyros tomografija (angl. spatiotemporal three-dimensional mapping), leidžianti gauti sudėtingos formos šviesos darinių momentinius vaizdus.
Šis metodas gali būti naudojamas ir netiesinėms medžiagoms charakterizuoti – pagal zonduojančio šviesos darinio laikinės-spektrinės struktūros kitimą galima nustatyti ir tiriamų medžiagų netiesines optines savybes. Toks šviesos darinių sklidimo skaidriose terpėse charakterizavimas ir modeliavimas leidžia mažiausiomis sąnaudomis tobulinti esamas ir kurti naujas lazerines sistemas, taikyti jas ultrasparčių vyksmų tyrimams ir šviesos technologijose perspektyvių medžiagų paieškai.
Daugelis VU Lazerinių tyrimų centre sukurtų ir šiame straipsnyje minėtų tyrimo metodų jau naudojami ir kitose pasaulio laboratorijose bei mokslinių tyrimų centruose. Vykdant šiuos tyrimus Lietuvos ir užsienio mokslinėje spaudoje buvo paskelbta per 100 gerai cituojamų mokslinių straipsnių, daugelis jų buvo publikuoti prestižiniuose užsienio leidiniuose, įtrauktuose į Mokslinės informacijos instituto (ISI) sąrašą, įskaitant tokį didžiausio prestižo bendrosios fizikos žurnalą kaip „Physical Review Letters“ ir labiausiai cituojamus optikos žurnalus „Optics Letters“ ir „Optical Express“. Keletas pastarųjų metų darbų buvo atrinkti į tuo metu JAV leidžiamą internetinį ultrasparčiųjų vyksmų mokslo svarbiausių pasiekimų rinkinį „Virtual Journal of Ultrafast Science“ ir 2011 m. pristatyti žurnale „Journal of Technology and Science“.
Daug darbų buvo atlikta bendradarbiaujant su įvairių užsienio šalių mokslininkais iš Komo (Italija), Pavijos (Italija), Patros (Graikija), Ročesterio (JAV), Merilando (JAV), Hokaido (Japonija) bei kitų universitetų. Be to, daugelis šios tematikos darbų buvo atlikti vykdant Lietuvos ir tarptautinius projektus. Gausios šios tematikos publikacijos taip pat suvaidino svarbų vaidmenį ir VU Lazerinio tyrimo centrui laimint ES 6-osios ir 7-osios bendrųjų programų finansuojamą projektą „Europos jungtinė lazerių laboratorija“ (LASERLAB–Europe), leidžiantį įvairių Europos šalių tyrėjams naudotis mūsų laboratorijose esančia moksline įranga.
Dalis šių tyrimų rezultatų buvo panaudoti ir rengiant Vygando Jaručio, Aido Matijošiaus ir Virgilijaus Vaičaičio darbų ciklą „Kompleksinių šviesos darinių netiesinės transformacijos“, pristatytą 2015 m. Lietuvos mokslo premijų konkursui.
Įvairių tipų lazeriai bei parametriniai šviesos generatoriai gaminami ir Lietuvoje (kompanijose „Ekspla“, „Šviesos konversija“ ir kitose). Visame pasaulyje jie plačiai naudojami pačiose įvairiausiose mokslo ir technikos srityse, taigi šie tyrimai reikšmingai prisideda prie didesnių tokių prietaisų naudojimo galimybių ir Lietuvos lazerių pramonės plėtros.
