Использование фемтосекундных лазеров позволит усовершенствовать методику лазерного зондирования атмосферы

Методика лазерного сканирования LiDAR (light detection and ranging), применение которой позволяет собрать информацию о концентрации водяного пара в облаках и о загрязненности атмосферы, может быть существенно усовершенствована. Как выяснилось, с помощью сверхкоротких лазерных импульсов можно образовать внутри капелек области ионизованного газа, причем они в этом случае будут возвращать свет преимущественно в том направлении, откуда он и пришел. Степень фокусировки зависит от размера капелек, так что появилась возможность определять распределение аэрозольных частиц в атмосфере в зависимости от их размера.

Исследования группы под руководством Жан-Пьера Вольфа (Jean-Pierre Wolf) из университета Lyon 1 показали, что импульсы света от фемтосекундного лазера при падении на отдельные капельки размером 70 микрон и менее возвращаются туда, откуда и пришли в 35 раз интенсивнее, чем в других направлениях. Предполагается, что странный эффект вызван образованием в капельках под действием лазерного импульса нанообластей плазмы - достаточно горячей, чтобы самой излучать свет в видимой области спектра.

Несмотря на необходимость дополнительных исследований, ученые делают вывод о том, что благодаря эффекту "усиленной в обратном направлении плазменной эмиссии" (backward-enhanced plasma emission) использование ультракоротких сверхмощных лазерных импульсов в системах лазерного зондирования атмосферы сможет существенно повысить объем и качество собираемой таким образом информации.

Источник:
по материаламScientific American.