«Окутывание» самофокусирующегося лазерного пучка простым разрешает в десять и более раз расширить дальность создания лазером плазменных каналов в земной воздухе.

Начиная с «Гиперболоида инженера Гарина», нам характерно легко преувеличенное восприятие возможностей аналогичных устройств. Больше всего это относится к лазерам. Заберём базы: в случае если лазерный луч имеет высокую интенсивность и гауссовый профиль, то он способен самофокусироваться в воздухе за счёт эффектов нелинейной оптики, избегая рассеивания простого светового пучка.

Тем самым он может быть около точности и интенсивности, существенно превосходящей каждые другие источники света.

Смотрите кроме этого: iPin — лазерная указка в вашем смартфоне

Многие люди, занимающиеся проведением презентаций, применяют разные специальные устройства, к примеру, портативные проекторы, пульты дистанционного управления и, конечно же, лазерные указки. Сейчас на рынке мобильных аксессуаров показалось миниатюрное устройство iPin, которое превращает смартфон в портативный генератор монохромных волн видимого диапазона. Несложнее говоря, засунув iPin в аудиоразъём телефона, пользователь приобретает простую лазерную указку.

Так что же, вот оно — совершенное оружие?

Удастся ли довести разработку до отметки лазерного управления молниями — пока остается под вопросом. Но уже на данный момент разумеется, что дальняя лазерная «стрельба» в дождливую погоду по результатам таких опытов продвинется на большом растоянии вперёд. (Фото David Aragon.)

«В большинстве случаев, если вы стреляете из лазера в воздухе, его луч будет ограничен дифракцией. Но при длительности импульса и высокой интенсивности в пара фемтосекунд… он распространяется в воздухе совсем в противном случае в силу самофокусировки, — соглашается Майк Шеллер (Maik Scheller) из Аризонского университета (США). — Но неприятность в том, что наряду с этим он ещё и ионизирует воздушное пространство на своём пути, создавая плазму и теряя собственную энергию».

Иными словами, пока у разработчиков имеется лишь две возможности: луч будет либо очень сильно рассеиваться, в особенности в наполненном водяными парами воздухе (над морем и во мокром климате), либо самофокусироваться, но — благодаря тем же качествам, что дают самофокусировку и не разрешают рассеиваться, — весьма скоро терять энергию луча на создание плазменного канала. Предпочтение одного из этих вариантов больше похоже на выборы-1996, нежели на выборы в собственном смысле этого слова. светло только то, что «оба хуже» и необходимо что-то принципиально второе.

Аризонским учёным, коих возглавляет господин Шеллер, «третий путь» нужен более вторых: их мысль пребывает в применении самофокусирующихся лазеров для пробойного канала прямо перед главным зарядом молнии, с тем дабы увести последнюю в сторону от защищаемого лазером объекта. Конечно, потребность в таковой работе по большей части не редкость на протяжении дождя, в то время, когда несамофокусирующиеся лазеры столь же нужны, как труды Ф. А. Хайека для начальников КНР.

Поэтому-то Майк Шеллер и Ко и придумали схему, соединяющую преимущества как самофокусирующегося, так и простого лазерного луча. Мысль в целом несложна: фемтосекундные импульсы высокой интенсивности сопровождаются импульсами простого лазера, расположенного рядом с первым излучателем. Самофокусирующийся луч как бы окружён простым («окутывающим») лучом, и последний подпитывает его энергией, осуществляя эдакую «дозаправку в воздухе», тем самым разрешая распространяться на расстояние, заметно превышающее простое для увлажнённых районов земной атмосферы.

«Мы используем два типа лучей: первый… создаёт шнур плазмы… Второй, а он окружает первый, имеет высокую дальность распространения при практически неубывающей интенсивности», — говорит господин Шеллер.

Вверху: интенсивный одиночный центральный пучок. Он скоро ионизирует воздушное пространство на своём пути, и его энергия рассеивается. Внизу: посредством окутывающего пучка он способен распространяться намного дальше. (Иллюстрация UA.)

Как и в наушниках с помехоподавлением, утраты энергии первичного лазерного пучка и окутывающего вторичного взаимно гасят друг друга, что разрешило добиться необычайной дальности распространения самофокусирующегося луча: в лабораторных условиях он сохранил интенсивность на 213,5 см (до сих пор рабочая расстояние не превышала 24,4 см). Обе цифры смогут показаться ничтожными, не смотря на то, что моделирование показывает на то, что в земной воздухе за пределами лаборатории дальность распространения таковой «лазерной нити» достигала бы 50 м, а время от времени и более.

Плазменный канал, создаваемый «двухслойным» лазерным пучком, возможно не только путём мельчайшего сопротивления для молнии и уводить её от строения, в которое она имела возможность бы ударить. не меньше весьма интересно то, что, согласно мнению ученых, сходная техника, при её предстоящего совершенствования, возможно использована для отправки замечательных лазерных импульсов во мокрой воздухе на значительно бoльшие дистанции, чем это получается сейчас.

Как вы, возможно, додумались, финансирование разработки велось Минобороны США, которое, кстати, уже пара лет трудится над экспериментальной «неестественной молнией», применяющей в качестве средства передачи замечательных электрических импульсов плазменные шнуры, каковые создаются в простом воздухе сверхкороткими лазерными импульсами.

Подготовлено по данным Аризонского университета.

Создатель: Александр Березин

Случайная статья:

• Moov now ваш личный спортивный тренер: плавание, бег, бокс, вело-спорт
• В nasa напечатали детали ракетного насоса на 3d-принтере

Вшивание молнии без волн. Работа с кожей.

Похожие статьи:

• Дистанционное управление для smarttv — через тернии к звездам

  С первыми «пультами» я столкнулся еще в юные годы — тогда в громадный и громоздкий телевизор «Горизонт» был добавлен блок дистанционного управления…

• Лазерные фары концепта bmw i8

  В свете последних публикаций (разработки Вольво, технологии Мерседес), читатели Хабра попросили поведать более подробную данные о технологических…

• Ловец молний

  Да, зима — не лучший результат для статьи о молниях. Но время близится! Сезон гроз и дождей всего через каких-то 4-5 месяцев, а работы – куры не…