Говард Милчберг, профессор физики, электротехники и вычислительной техники в Университете штата Мэриленд, опубликовал статью, описывающую механизм, который может передавать световые лучи на относительно большие расстояния без потери энергии.
Как известно, волоконно-оптические кабели работают за счет отражения луча света вдоль провода без потери фокуса и интенсивности, что позволяет передавать информацию на огромные расстояния с колоссальной скоростью.
Волноводы Милчберга имитируют оптоволокно, создавая область низкой плотности воздуха, окруженную ядром гораздо более плотного воздуха.
Чтобы вызвать данный эффект, Милчберг создает короткие мощные лазерные импульсы в воздухе. Они нагревают воздух, проходя через него, оставляя за собой нити, которые обладают меньшими показателями плотности, чем воздух вокруг них.
Эта крошечная трубка существует всего несколько миллисекунд, но это в миллион раз больше, чем сам лазерный импульс. Второй луч может быть отправлен следом по «трубе», образованной лазером.
По мнению Милчберга, «миллисекунды — это бесконечность», когда дело доходит до лазеров.
Чтобы проверить свою теорию, профессор создал искру, сжигая воздух с помощью лазера. Часть света, создаваемого этой искрой, была направлена по воздушному волноводу к датчику на расстояние в один метр. Полученный сигнал был достаточно сильным, что позволило даже произвести спектральный анализ, чтобы определить химический состав воздуха, в котором была создана искра.
Все, что Милчбергу нужно сделать сейчас, это доказать, что этот метод может работать на больших расстояниях. Если этот механизм работает, данное открытие может пригодиться для создания лазерной связи дальнего радиуса действия, обнаружения загрязнений в атмосфере или создания карт высокого разрешения. Возможно даже его применение в качестве лазерного оружия.
Американские военные ранее проявляли интерес к отправке сообщений по радиоканалу с использованием «мобильных оптических линий», которые являются «крайне важными для безопасных квантовых коммуникаций».
Научно-исследовательская работа Милчберга, называемая «Коллекция удаленных оптических сигналов воздушных волноводов», опубликована в журнале «Оптика».