लेज़रों को उस स्थान पर निर्देशित करना जहां उन्हें जाना है, ऑप्टिकल सिस्टम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और अब DESY इंजीनियरों ने बिना कुछ छुए लेज़र बीम को मोड़ने का एक तरीका विकसित किया है। ध्वनिक सिद्धांतों का उपयोग करके हवा से बनी एक अदृश्य जाली प्रकाश को विक्षेपित कर सकती है।
ऑप्टिकल सिस्टम में, लेजर प्रकाश को आमतौर पर लेंस और दर्पण के माध्यम से पुनर्निर्देशित किया जाता है, लेकिन उच्च-ऊर्जा स्थितियों में, जैसे कि सामग्री प्रसंस्करण, कण त्वरक, या संलयन ऊर्जा अनुसंधान में उपयोग किए जाने वाले लेजर, इन नाजुक हिस्सों को बार-बार बदलने की आवश्यकता हो सकती है।
नए प्रोजेक्ट के प्रमुख शोधकर्ता क्रिस्टोफ़ हेयल ने कहा: "इस पावर रेंज में, दर्पण, लेंस और प्रिज्म के भौतिक गुण उनके उपयोग को बहुत सीमित कर देते हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, इन ऑप्टिकल तत्वों को शक्तिशाली लेजर बीम द्वारा आसानी से क्षतिग्रस्त किया जा सकता है। इसके अलावा, लेजर बीम की गुणवत्ता भी प्रभावित हो सकती है। इसके विपरीत, हमने संपर्क के बिना लेजर बीम को सफलतापूर्वक विक्षेपित किया है, इस प्रकार लेजर बीम की गुणवत्ता सुनिश्चित की है।"
DESY टीम का विकल्प हवा को तराशने के लिए ध्वनिक सिद्धांतों का उपयोग करना है। ध्वनि तरंगें अनिवार्य रूप से हवा के दबाव में परिवर्तन मात्र हैं, इसलिए ध्वनि की मात्रा को पर्याप्त रूप से बढ़ाने से ध्वनि तरंगें इतनी शक्तिशाली हो सकती हैं कि वे वस्तुओं को ऊपर उठा सकती हैं, या इस मामले में, प्रकाश में हेरफेर कर सकती हैं।
शोधकर्ताओं ने सघन या कम घनत्व वाली हवा की जेब बनाने के लिए एक दूसरे के सामने अल्ट्रासोनिक स्पीकर की एक जोड़ी का उपयोग किया, जिससे एक धारीदार झंझरी पैटर्न तैयार हुआ। जब एक इन्फ्रारेड लेजर किरण इस झंझरी से गुजरती है, तो प्रकाश विक्षेपण दक्षता 50% से अधिक हो जाती है। टीम का कहना है कि आगे के काम से और भी अधिक दक्षता हासिल की जा सकती है।
इन परीक्षणों में काफी शक्तिशाली उपकरण शामिल होते हैं - लेजर की शक्ति 20 गीगावाट तक होती है, और स्पीकर को 140 डेसिबल की मात्रा तक पहुंचने की आवश्यकता होती है, जो कुछ मीटर दूर जेट इंजन की मात्रा है। लेकिन शुक्र है कि चूंकि यह अल्ट्रासाउंड है, इसलिए मानव कान से इसका पता नहीं लगाया जा सकता।
टीम का कहना है कि यह तकनीक लेज़रों के लिए एक तेज़ स्विच के रूप में काम कर सकती है, और भविष्य के काम में लेंस और वेवगाइड सहित झंझरी के अलावा अन्य आकार बनाने का प्रयास किया जा सकता है। साथ ही, उन्हें सामान्य हवा तक ही सीमित रहने की जरूरत नहीं है। "
हायर ने कहा, "सबसे पहले, हमने अपनी तकनीक को नियमित हवा के साथ आज़माया।" "इसके बाद, हम अन्य तरंग दैर्ध्य, अन्य ऑप्टिकल गुणों और ज्यामिति का लाभ उठाने के लिए अन्य गैसों का भी उपयोग करेंगे।"
यह शोध नेचर फोटोनिक्स जर्नल में प्रकाशित हुआ था।