Донна Стрикленд делится Нобелевской премией за исследования в области лазерных технологий

Донна Стрикленд

Шведский Нобелевский комитет присудил приз физика в этом году трио исследователей, чьи открытия в области лазерных технологий оказались ценными в широкой области науки. Среди трех победителей - первая женщина, получившая Нобелевскую премию за 55 лет, канадская физика Донна Стрикленд, также третья женщина-лауреат по физике в истории.

Жерар Муру

Профессор Стрикленд, который входит в Университет Ватерлоо в Канаде, был удостоен чести за ее роль в исследовании усиления ультракоротких лазерных импульсов и делится этой наградой со своим коллегой Жераром Муру из Политехнического университета во Франции и Мичиганского университета, а также Заслуживает внимания Артур Эшкин, который разработал оптический пинцет в Bell Laboratories.

Стрикленд и Муру разработали свою технику, названную усилением чирпированного импульса (CPA), в 1985 году. Это была основа докторской диссертации Стрикленда в Университете Рочестера в США, где Мору был ее научным руководителем. Техника создала самые короткие и интенсивные лазерные импульсы, которые когда-либо генерировались. Для достижения этой цели им пришлось решить главную проблему: предыдущие короткие импульсы, генерируемые другими методами, содержали столько энергии, что разрушали материал, который их усиливал.

Дэвид Бинкс, читатель по лазерной физике из Школы физики и астрономии Манчестерского университета, сказал: «Эти вспышки лазерного света настолько коротки, что их может уместиться в одну минуту больше, чем было минут после Большого взрыва. Как следует из названия, пояснил Бинкс, усиление чирпированного импульса работает так же, как и чириканье маленькой птицы. Характеристика звукового сигнала, который не обнаруживается человеческими ушами, заключается в том, что высота звука изменяется от начала звука до конца.

Точно так же Стрикленд и Муру разработали способ изменения частоты лазерного импульса от его начала до конца, эффективно изменяя цвет света. Это приводит к растяжению его длительности во времени, что делает его менее интенсивным, что позволяет усиливать его без разрушения усилителя.

«Действительно умная часть использования чирпа для растягивания лазерного импульса заключается в том, что его можно обратить вспять, как только он покидает усилитель, так что импульс снова становится очень коротким, а интенсивность становится действительно огромной», - сказал Бинкс.

Приложения для импульсов CPA включают создание эффекта строба, который можно использовать для отслеживания очень быстрых процессов, происходящих в оборудовании, таком как фотоэлектрические элементы и светодиоды. Возможности усиления позволяют создавать импульсы, которые обеспечивают температуру, более высокую, чем сердце Солнца, что находит применение в ускорении частиц и ядерном синтезе.

Артур Ашкин

Другой победитель, Артур Эшкин, разработал метод, который использует радиационное давление света для перемещения физических объектов. Его ключевым открытием в 1987 году стал метод использования лазерного света для выталкивания мелких частиц к центру луча и удержания их там - техника, которая стала называться оптическим пинцетом. Эшкин обнаружил, что эти пинцеты могут захватывать живые бактерии, не причиняя им вреда, и в настоящее время эта методика обычно используется для исследования процессов, имеющих ключевое значение для жизни микроскопических клеток.

Профессор Урсула Келлер из ETH в Цюрихе, которая разработала другую технику для создания ультракоротких лазерных импульсов, которая в настоящее время используется в коррекционной хирургии глаза и в сверхточных часах, сказала Инженеру, что вся ее исследовательская команда была взволнована премией профессорам Стрикленду и Муру. «CPA был прорывом в усилении ультракоротких импульсов и имеет огромное влияние», - сказала она.

Единственными женщинами, которые ранее получили Нобелевскую премию по физике, являются Мария Кюри в 1903 году за открытие радиоактивности и Мария Гёпперт-Майер в 1963 году за работу по структуре атомов. Обе награды были получены совместно с мужчинами.

НАЖМИТЕ НА НОВОСТИ

Похожие