بیوفوتونیک

تعاملات نور و پردازش مواد

تعاملات نور و پردازش مواد

این کمیته فرعی به دنبال ارسال های اصلی در منطقه عمومی تعاملات نور سبک است، با تاکید بر فرآیندهای قوی مبتنی بر تولید و اصلاح مواد در همه اشکال (جامدات، مواد نرم، مایع، گاز، ذرات) بیش از تمام زمانی (موج مداوم به Attosecond) و مقیاس های فضایی (ماکرو، meso- nano). موضوعات مثال شامل موارد زیر است:

اصول تعاملات نور سبک در رژیم های غیر متضاد، از جمله دینامیک اتصال ذرات انرژی و فرآیندهای آرامش بخش

میکرو و نانو ساخت 2D یا 3D مبتنی بر لیزر، از جمله تخلیه، برش، جوشکاری، انتقال، و ساختارهای سطحی دوره ای

سنتز لیزر مواد، از جمله تخلیه، رسوب لیزر پالس، کریستالیزاسیون، پرخاشگری و تولید نقص در فله و سطوح

تولید افزودنی لیزر: اصول، خصوصیات، و برنامه های کاربردی

تعاملات نور، فیزیک غیر خطی و غیر متابولیک توسط میکرو و نانوساختارها فعال می شود

پردازش مواد لیزر با نور فضایی و موقت ساختار یافته، از جمله پرتوهای بردار، پرتوهای غیر پراکنده، گرداب های نوری، پرتوهای شتاب دهنده و شکل گیری پالس

تشخیص مبتنی بر لیزر برای پردازش مواد، از جمله LIBS و تابش ثانویه ناشی از لیزر (E.G.، اشعه ایکس، اشعه ایکس و تولید بالا هارمونیک در ماده چگال)

تولید ذرات ثانویه ناشی از لیزر، تعاملات لیزر ذرات و کاربرد آنها

اثرات فتوشیمیایی و فتوترمال به پلاسمون و کاربرد آنها در فوتوکاتالیز، نانو شیمی، نانو ساخت، سنجش و انرژی

دستکاری نوری از ماده و خودمختار کنترل شده با نور

تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

اصول اپتیک تطبیقی

توضیحات کتاب

اصول اپتیک تطبیقی مبانی، اصول و کاربردهای اپتیک تطبیقی (AO) و فناوری‌های توانمندکننده آن را تشریح می‌کند. این کتاب درسی برجسته به مبانی AO در هسته نجوم، لیزرهای پرانرژی، تصویربرداری زیست پزشکی و ارتباطات نوری می پردازد.

ویژگی های کلیدی:

مثال های متعددی برای توضیح و حمایت از اصول اساسی

صدها مرجع جدید برای پشتیبانی از موضوعاتی که به آنها پرداخته می شود

سوالات و تمرینات پایان فصل

یک مثال طراحی سیستم کامل که در هر فصل به عنوان مطالب جدید معرفی می شود

فیزیکدانان گام بزرگی در طراحی نانولیزر برمی دارند

نانولیزرها اخیراً به‌عنوان دسته جدیدی از منابع نوری ظاهر شده‌اند که اندازه آن تنها چند میلیونیم متر است و خواص منحصربه‌فردی به‌طور قابل‌توجهی با لیزرهای ماکروسکوپی متفاوت است. با این حال، تعیین اینکه تابش خروجی نانولیزر در چه جریانی منسجم می‌شود تقریباً غیرممکن است، در حالی که برای کاربردهای عملی، تمایز بین دو رژیم نانولیزر مهم است: عمل لیزر واقعی با خروجی منسجم در جریان‌های بالا و رژیم LED مانند با خروجی نامنسجم در جریان های کم. محققان موسسه فیزیک و فناوری مسکو روشی را توسعه دادند که به شما امکان می دهد در چه شرایطی نانولیزرها به عنوان لیزر واقعی واجد شرایط هستند. این تحقیق در Optics Express منتشر شد.

لیزر به طور گسترده در لوازم خانگی، پزشکی، صنعت، مخابرات و غیره استفاده می شود. چندین سال پیش، لیزرهایی از نوع جدیدی به نام نانولیزر ساخته شد. طراحی آنها شبیه به لیزرهای نیمه هادی معمولی مبتنی بر ساختارهای ناهمسان است که برای چندین دهه شناخته شده است. تفاوت این است که حفره های نانولیزرها به ترتیب طول موج نور ساطع شده از این منابع نوری بسیار کوچک هستند. از آنجایی که آنها بیشتر نور مرئی و مادون قرمز تولید می کنند، اندازه آنها در حدود یک میلیونیم متر است.

در آینده نزدیک، نانولیزرها در مدارهای نوری یکپارچه گنجانده می‌شوند، جایی که برای نسل جدید اتصالات پرسرعت مبتنی بر موجبرهای فوتونیک مورد نیاز هستند، که عملکرد CPU و GPU را تا چندین مرتبه افزایش می‌دهد. به روشی مشابه، ظهور اینترنت فیبر نوری سرعت اتصال را افزایش داده و در عین حال بهره وری انرژی را نیز افزایش داده است.

و این تنها کاربرد ممکن نانولیزرها نیست. محققان در حال حاضر در حال توسعه حسگرهای شیمیایی و بیولوژیکی به اندازه یک میلیونم متر و سنسورهای استرس مکانیکی به اندازه چند میلیاردم متر هستند. همچنین انتظار می رود از نانولیزرها برای کنترل فعالیت نورون ها در موجودات زنده از جمله انسان استفاده شود.

برای اینکه یک منبع تشعشع به عنوان لیزر واجد شرایط باشد، باید تعدادی از الزامات را برآورده کند، یکی از اصلی‌ترین آنها این است که باید تشعشع منسجمی منتشر کند. یکی از خصوصیات متمایز لیزر که ارتباط تنگاتنگی با انسجام دارد، وجود آستانه لیزری است. در جریان‌های پمپ زیر این مقدار آستانه، تابش خروجی عمدتاً خود به خود است و از نظر خواص با خروجی دیودهای ساطع نور معمولی (LED) تفاوتی ندارد. اما به محض رسیدن به جریان آستانه، تابش منسجم می شود. در این مرحله طیف انتشار یک لیزر ماکروسکوپی معمولی باریک می شود و توان خروجی آن افزایش می یابد. ویژگی دوم یک راه آسان برای تعیین آستانه لیزر فراهم می کند - یعنی با بررسی اینکه چگونه توان خروجی با جریان پمپ تغییر می کند.