علماء روس يبتكرون أول ليزر في العالم يصدر ضوءاً أبيض من مصدر واحد

أعلن المكتب الإعلامي لمركز تومسك العلمي التابع لفرع سيبيريا في أكاديمية العلوم الروسية عن ابتكار أول ليزر في العالم يصدر ضوءاً أبيض حقيقياً من مصدر واحد، وليس عبر دمج عدة أشعة ملونة كما هو متبع في التقنيات الحالية.

وقد جرى ابتكار هذا الليزر في مختبر ليزر الغاز التابع لمعهد الإلكترونيات عالية التيار، تحت إشراف يوري بانشينكو. ويعتمد الجهاز على ليزر فائق السرعة (فيمتوثانية) يعمل في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، إذ تكون نبضاته قصيرة للغاية لدرجة أن الضوء لا يقطع خلالها مسافة تتجاوز سمك شعرة الإنسان.

وتُركَّز بؤرة هذا الإشعاع بطريقة خاصة مباشرة في الهواء، حيث يلعب النيتروجين، الذي يشكّل نحو 80 بالمئة من الغلاف الجوي، دوراً رئيسياً في العملية. وبفعل النبضة فائقة القِصر، تبدأ جزيئات الغاز في إعادة إصدار الضوء بترددات مماثلة، فتتحد هذه الموجات في طور واحد، مطلقة سلسلة من عمليات توليد ترددات جديدة، حيث يتسع الطيف بسرعة من الأشعة تحت الحمراء وصولاً إلى الأشعة فوق البنفسجية، لينتج شعاع ليزر مُركّز تراه العين ضوءاً أبيض.

وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه الطريقة في توليد الطيف الكامل ضمن شعاع ليزر واحد، ما يجعل المنظومة أكثر إحكاماً واستقراراً. ويُعد الليزر الأبيض واعداً بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب تشغيلاً متزامناً عبر نطاق واسع من الأطوال الموجية، مثل تسجيل العمليات الفيزيائية فائقة السرعة وتحسين تباين الصور المجهرية.

وفي المجال الطبي، يسهم هذا الابتكار في الحصول على صور تفصيلية للهياكل الداخلية للأنسجة البيولوجية، بينما يُتوقع استخدامه في تقنيات الاستشعار عن بُعد لتحليل تركيب الغلاف الجوي والكشف عن الغازات النزرة والهباء الجوي بدقة عالية.