Я рад представить профессора Соколова и его команду. Они первыми использовали высокоскоростные лазеры для обнаружения сибирской язвы в режиме реального времени. То есть в наносекунду, а не через несколько секунд.
Затем они начали работать над другими проблемами, о нити света, фокусировки света, и способы, с помощью которых мы можем использовать эти методы, чтобы выйти за рамки стандартных квантовых пределов. Мы описываем экспериментальный протокол использования фемтосекундных лазерных нитей для достижения суб-дифракции ограниченного разрешения на расстояниях, которые были бы неразрешимыми классически. Лазерные нити могут поддерживать высокую интенсивность и субмиллиметровый диаметр на больших расстояниях распространения.
Это позволяет проводить зондирование, сканирование, визуализацию спектроскопии с увеличенным разрешением. Лазерная нить может быть получена во многих средствах массовой информации, включая атмосферу и воду. Техника может быть адаптирована к исследованиям океанической оптики.
Это не просто для создания лазерной нити. Один полезный трюк заключается в том, чтобы настроить щебечут пульса для достижения необходимой интенсивности. Итак, сегодня мы будем видеть эксперименты по ните, фокусировке света на крошечные волокна, и это то, что, в данном контексте, помогает нам визуализировать то, что мы делаем с экспериментами, от обнаружения сибирской язвы до глядя на океанскую оптику.
Установите аппарат на оптической скамейке и следуйте мерам предосторожности для лазера класса 4. Для создания нити используйте импульсный, усиленный фемтосекундный титановый сапфировый лазер. Перейдите лазерный луч через радужную оболочку, которая слегка зажимает внешние края.
Острый градиент в пространственном профиле интенсивности, вызванный отсечением лазера, как известно, образование нити семян. Затем пройдите луч через конвергентную линзу с фокусным расстоянием более 200 сантиметров. Помощь семян самофокусировки, слегка наклоняя объектив по отношению к направлению распространения.
Упорядочить иметь соответствующую свалку пучка после геометрической направленности объектива. Чтобы наблюдать нить, управлять лазером с мгновенной выходной мощности достаточно для самофокусировки в воздухе. Ищите нить вблизи геометрической направленности объектива с помощью белой бумаги.
С бумагой в луче пути, поиск рассеянного ореола в несколько миллиметров вокруг мерцание, яркое ядро около 100 микрометров. Сделайте дальнейшие наблюдения за пределами нити. Там яркие, разноцветные, конические кольца излучения являются результатом характерного процесса самофазированной модуляции в воздухе.
Несколько ярких пятен указывают на то, что существует несколько нитей. Чтобы устранить яркие пятна, ввемите затухание в пучок перед радужной оболочкой. При надлежащем затухание, яркие пятна в конической модели выбросов устраняются.
Приготовьтесь провести тест дистанционного сканирования с помощью лазера. Закредить двухосную моторизованную стадию перевода в траектории луча так, чтобы она переводится перпендикулярно лучу. Убедитесь, что нить лазерного луча является инцидентом в центре сцены.
Затем создайте цель для сканирования с помощью системы. Получить контейнер и разместить два миллиметра песка на его дне. Положите медь, алюминий и нержавеющей стали объектов на верхней части слоя песка.
Затем положите еще один двухмиллиметровый слой песка поверх металлов. С лазером, положить контейнер в центре стадии перевода, где происходит нить. Для сбора данных подключите выход спектрометра к компьютеру.
Настройка внешнего триггера и управления компьютером для лазера, чтобы запустить один выстрел. Затем на настройку сенсорного аппарата. В этом случае, положение спектрометра, так что его вход указывает на точку воздействия нити на этапе перевода.
Используйте объектив, чтобы пару света от точки удара в спектрометр. Поместите объектив от одного до двух фокусных длин, откуда происходит нить. Запускайте лазер с помощью программного обеспечения и записывайте сигнал со спектрометра.
Это расположение меди, алюминия и нержавеющей стали скрыто под около двух миллиметров песка. Спектральные особенности погребенных металлов, измеряемые установкой, позволяют создать композитное изображение с медью в зеленом цвете, алюминием в красном и нержавеющей стали в циане. Неимперированный лазерный луч на пределе дифракции, отсканированный на небольшом, напечатанном логотипе Texas A и M, не раскрывает узнаваемый текст.
В отличие от этого, нитементированный лазерный луч, сканируемый над логотипом, генерирует изображение с заметными элементами. Импульсная энергия и интенсивность являются очень важными параметрами для генерации лазерной нити. Использование лазерной нити в дистанционной спектроскопии может увеличить соотношение сигнала к шуму в дистанционном зондировании.
Этот метод проложил путь к достижению высокого спектрального разрешения в дистанционном зондировании. Лазеры класса 4, необходимые для этой работы, опасны. Экспериментаторы должны носить средства индивидуальной защиты и следовать всем протоколам безопасности.
