10.07.2020
PL EN
03.06.2020 aktualizacja 03.06.2020

Laser solitonowy usprawni chirurgię oka

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Emitujący bardzo krótkie impulsy o wysokiej energii laser może poprawić wyniki precyzyjnych operacji oka czy serca – informuje pismo „Nature Photonics”.

Opracowany przez australijskich naukowców z University of Sydney laser solitonowy emituje energię w postaci impulsów trwających zaledwie bilionową część sekundy. Dzięki tak krótkim impulsom rośnie efektywność lasera, zaś energia zostaje zużyta na zniszczenie chorej tkanki, a nie na podgrzanie jej otoczenia.

Przewidywane zastosowania to – oprócz wymagających szczególnej precyzji operacji chirurgicznych, takich jak chirurgia twardówki oka – obróbka bardzo delikatnych materiałów.

Australijski zespół wykorzystał osiągnięcia technologii laserowej stosowane już w telekomunikacji, przy pomiarach i w spektroskopii. Chodzi o lasery wykorzystujące efekt tak zwanej fali solitonowej – fali świetlnej, która zachowuje swój kształt przy przesyłaniu na duże odległości. Po raz pierwszy zjawisko fali solitonowej opisał szkocki inżynier John Scott Russel w roku 1834, nie chodziło jednak o światło, ale falę rozchodzącą się na wodzie w kanale żeglugowym Union Canal w Wielkiej Brytanii. Dziwna fala powstała w wyniku nagłego zatrzymania się łodzi.

W normalnym laserze solitonowym energia światła jest odwrotnie proporcjonalna do czasu trwania jego impulsu (E = 1 / τ) Jeśli zmniejszy się o połowę czas trwania impulsu światła, ilość uzyskanej energii wzrośnie dwukrotnie.

W przypadku australijskiego lasera energia światła jest odwrotnie proporcjonalna do trzeciej potęgi czasu trwania impulsu ( E = 1 / τ3). Oznacza to, że jeśli czas impulsu zmniejszy się o połowę, energia dostarczana w tym czasie jest mnożona przez współczynnik osiem.

„To właśnie demonstracja nowego prawa fizyki laserowej jest najważniejsza w naszych badaniach” - powiedział dr Antoine Runge z University of Sydney. „Wykazaliśmy, że E = 1 / τ3 i mamy nadzieję, że to zmieni sposób, w jaki lasery mogą być stosowane w przyszłości. Naszym kolejnym celem jest wytworzenie impulsów o czasie femtosekundowym - jedna biliardowa sekundy” - powiedział dr Runge. "Będzie to oznaczać ultra krótkie impulsy laserowe o mocy szczytowej setek kilowatów".(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/

Copyright © Fundacja PAP 2020