Japonya Moleküler Bilim Enstitüsü’ndeki bilim insanları, harmonik olmayan iki renkli femtosaniye lazer uyarımı kullanarak su içindeki beyaz ışık üretiminde 1000 kat artış elde etti. Sıvılarda daha önce keşfedilmemiş olan bu yaklaşım, yeni doğrusal olmayan optik yolların kilidini açarak süper süreklilik oluşumunda çarpıcı bir artışa olanak tanıyor. Bu buluş, yeni nesil biyogörüntüleme, sulu faz spektroskopisi ve sudaki attosaniye biliminin temelini atıyor.
Bu çalışma şuralarda görünür: Optik Harfler.
Moleküler Bilim Enstitüsü (NINS, Japonya) ve SOKENDAI’deki araştırmacılar, suda önemli ölçüde daha güçlü ışık üretimine olanak tanıyan ve geleneksel yöntemlere kıyasla geniş bant beyaz ışık çıkışında 1000 kat artış sağlayan yeni bir optik prensip keşfettiler.
Ekip, iki lazer dalga boyunun tamsayı frekans oranını paylaşmadığı, harmonik olmayan iki renkli femtosaniye lazer uyarımı kullandı. Harmonik kombinasyonlar (temel ve ikinci harmonik ışık gibi) doğrusal olmayan optikte yaygın olarak kullanılırken, bu, sudaki harmonik olmayan uyarımın güçlü bir ışık-madde etkileşimi rejiminin kilidini açabileceğinin ilk gösterimidir.
Araştırmacılar, iki ultra kısa darbeyi (1.036 nm ve tam sayıyla ilişkili olmayan bir tohum dalga boyu (örneğin, 1.300 nm)) suya odaklayarak soliton sıkıştırması, dağıtıcı dalga emisyonu, dört dalga karışımı ve çapraz faz modülasyonu dahil olmak üzere doğrusal olmayan optik etkileri önemli ölçüde güçlendirdi.
Bu işbirlikçi etkiler, ultra hızlı spektroskopi ve görüntüleme için çok önemli olan gökkuşağı benzeri bir beyaz ışık kaynağı olan olağanüstü derecede parlak bir süper süreklilik üretir. Ağır sudaki (D₂O) kontrol deneyleri karşılaştırılabilir bir gelişme göstermedi; bu da etkinin suya özgü dağılım ve rezonans koşulları tarafından yönlendirildiğini ortaya çıkardı.
Baş araştırmacı Dr. Tsuneto Kanai, “Her zamanki harmonik lazer durumunu kasıtlı olarak bozarak, suyun içindeki ışığı güçlendirmenin yeni bir yolunu keşfettik” diyor. “Bu, sıvılarda ultra hızlı optikler için tamamen yeni bir yön açıyor.”
Projenin baş araştırmacısı Doçent Toshiki Sugimoto, “bulgumuz, temel bilimsel ve teknolojik öneme sahip olguları ortaya çıkarmak için güçlü bir yaklaşım sunuyor” diye belirtiyor. Bulgular aşağıdaki konulardaki atılımları hızlandırabilir:
- derin doku biyofotoniği
- sulu faz ve arayüzey spektroskopisi
- suda attosaniye elektron dinamiği çalışmaları
- optik algılama ve doğrusal olmayan fotonik teknolojiler
Bu çalışma, dünyanın en evrensel ortamı olan suyu yeni nesil ultra hızlı optik bilimi için bir platform olarak kullanarak sıvı fotonikte yeni bir sınır oluşturuyor.
Çalışma Moleküler Bilim Enstitüsü ve Japonya’daki SOKENDAI tarafından yürütüldü.
