В лаборатории SLAC применили электроны для генерирования «витого» света

Новый способ получения когерентных лучей скрученного или, как его еще называют, витого света — вращающегося по спирали вокруг центральной оси при распространении — открывает возможность генерирования более коротких импульсов таких лучей, чем удавалось до сих пор, повышения их интенсивности и расширения частотного диапазона, в том числе на область рентгеновского излучения.

Впервые «витой» свет был описан около двадцати лет назад. С тех пор он привлек внимание специалистов из самых разных областей благодаря своему уникальному свойству: он обладает орбитальным моментом импульса (Orbital Angular Momentum, OAM). Такой OAM-свет уже используют астрономы для поиска экзопланет, также было продемонстрировано, что он позволяет передавать больше информации по оптоволоконным кабелям, чем стандартные современные технологии.

До сих пор, его получали, пропуская лазерные лучи через маски или голографические решетки, но группа специалистов по физике ускорителей частиц из Национальной лаборатории Стэнфордского линейного ускорителя (SLAC) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) показала, что OAM-свет можно также создавать пучком электронов, подобно тому, как когерентный источник SLAC LCLS (Linac Coherent Light Source) использует электроны для генерирования коротких импульсов рентгеновского лазерного излучения.

Новый способ генерирования вращающихся световых лучей имеет ряд преимуществ, говорит Эрик Хемсинг (Erik Hemsing) из SLAC, ведущий автор статьи в сентябрьском номере Nature Physics. Лазеры на свободных электронах способны излучать в широком диапазоне длин волн и в чрезвычайно коротких импульсах высокой мощности. «Есть много других путей получения OAM-света, пишет Хемсинг. — Но большинство не переносится на рентгеновское излучение».

Эксперименты проводились на небольшом тестовом ускорителе SLAC под названием Next Linear Collider Test Accelerator (NLCTA) в видимом диапазоне света, но Хемсинг заявил, что нет причин, по которым эта же техника не может быть использована для создания «витого» излучения с гораздо более короткой длиной волн и более высокой энергией.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI