لتوليد ضوء مرئي، استخدم نظام ليزر من الدرجة الصناعية متاح لمعظم المختبرات. اكتشف الخبراء أنه من خلال نشر نبضة ليزر بالأشعة تحت الحمراء في ألياف مجوفة مملوءة بغاز الأرغون، أدى التأثير غير الخطي إلى توليد نبضات قصيرة من الضوء المرئي بكثافة عالية.
يعتبر الضوء المرئي مهم جداً في الطبيعة. يمكن رؤيته بالعين البشرية، وهو أشد ضوء تبعثه الشمس ويصل إلى سطح الأرض، وهو عنصر أساسي للعمليات البيولوجية الأساسية للحياة. ومع ذلك، من الصعب توليد ضوء مرئي متماسك، مثل ضوء الليزر، الذي يكون مكثفاً لفترة قصيرة من الزمن، في حدود الفيمتو ثانية (جزء من مليون من جزء من المليار من الثانية).
نجح فريق بحث، بقيادة البروفيسور لوقا رازاري من المعهد الوطني للبحوث العلمية الكندي (INRS)، في تحقيق هذا الهدف دون استخدام نظام معقد. نُشرت نتائج عملهم مؤخراً في مجلة الطبيعة.
إعداد يمكن الوصول إليه
لتوليد ضوء مرئي من هذا النطاق الزمني، استخدم الفريق نظام ليزر من الدرجة الصناعية متاح لمعظم المختبرات. اكتشفوا أنه من خلال نشر نبضة ليزر بالأشعة تحت الحمراء في ألياف مجوفة مملوءة بغاز الأرغون، أدى التأثير غير الخطي إلى توليد نبضات قصيرة من الضوء المرئي بكثافة عالية. يوضح البروفيسور رزاري: "نلاحظ اختلاطاً بين "الأنماط" المختلفة، أي الأشكال المكانية التي يتخذها شعاع الضوء أثناء انتشاره عبر الألياف، مما يخلق هذا التأثير. ولا يحدث إلا مع الضوء الشديد.
تعاون البروفيسور رزاري مع الأستاذين روبرتو موراندوتي وفرانسوا ليجاري في INRS في الجزء التجريبي من العمل للنمذجة النظرية للظاهرة المرصودة، وكذلك اتسعت دائرة التعاون لتشمل فريق من الباحثين الدوليين من كل من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي من (فرنسا)، وجامعة ولاية لويزيانا من (الولايات المتحدة) ) وجامعة هيريوت وات من (المملكة المتحدة).
ولأول مرة، لم يعتمد هذا النهج المبتكر على معماريات بصرية معقدة ومكلفة لتوليد مثل هذه النبضات الضوئية المرئية شديدة القصر. ونتيجة لذلك، أمكن إتاحته على نطاق واسع لاستكشاف مجموعة متنوعة من الظواهر في الفيزياء والكيمياء، وكذلك علم الأحياء، مثل التمثيل الضوئي أو حتى الرؤية البشرية. يقول ريكاردو بيكولي، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه، المؤلف الأول للورقة البحثية: "من خلال نبضاتنا، يمكننا دراسة ديناميكيات مثل هذه العمليات وكيف تتطور على فترات زمنية قصيرة للغاية".
استفاد هذا المشروع البحثي التعاوني بشكل كبير من خبرة الباحثين في المعهد الوطني للبحوث العلمية الكندي INRS، والذي يقوم بتسويق النظام الخاص لهذا النهج.
-----