Tu je cvičenie pre vás: Zadajte „kryštály“ do svojho obľúbeného vyhľadávača a uvidíte, čo získate. Ak ste niečo ako my, dostanete kopu pseudovedeckých príspevkov o liečivej sile kryštálov spolu s ponukami na kúpu toho istého za premrštené ceny. Ale okrem toho majú niektoré kryštály zdanlivo magické schopnosti – napr Schopnosť premeniť svetlo z jednej farby na druhú.

Nič z toho nie je mágia, samozrejme. Skôr ako nadšenci optiky [Les Wright] Vysvetľuje, že nelineárna optika je o fyzike. Veľká fyzika, ako je tá, ktorá urobila z Národného zapaľovacieho zariadenia prvú výskumnú skupinu jadrovej syntézy, ktorá dosiahla bod „zlomu rentability“, aspoň pokiaľ ide o svetelnú energiu. Na to potrebujú premeniť megajouly infračerveného laserového žiarenia cez viditeľné spektrum na ultrafialové svetlo, pričom sa spoliehajú na masívne kryštály odtučneného dihydrogenfosforečnanu draselného (KDP). V závislosti od spôsobu rezu majú kryštály týchto typov nelineárne optické vlastnosti, ako je druhá harmonická generácia, ktorá spája dva vstupné fotóny do jedného fotónu s dvojnásobnou energiou oproti originálu. Výsledkom je zníženie vstupnej vlnovej dĺžky na polovicu, čím sa frekvencia zdvojnásobí.

Zatiaľ čo proces používaný v NIF produkuje kryštály gigantických rozmerov, [Les] Skromnejšie potreby a teda jednoduchší proces. Ich KDP je chemikália pripravená na použitie a nie je nič zvláštne na tom, že sa pridáva do vriacej vody, aby sa vytvoril nasýtený roztok. Do hodinového sklíčka sa naleje trochu roztoku, aby vznikli zárodočné kryštály a celé sa to nechalo pomaly vychladnúť. Pekný zárodočný kryštál je pripevnený ku kúsku monofilovej rybárskej šnúry a zavesený v nasýtenom roztoku a s dostatočným časom sa vytvoria kryštály dobrej veľkosti. Keď sa kryštál umiestni do dráhy 1 064 nm infračerveného laserového lúča a opatrne sa otáča vzhľadom na lúč, kryštál ľahko vytvára jasný zelený laserový výstup.

To je skvelá vec a tešíme sa, kde to bude [Les] ide s týmto. Vyleštenie kryštálov, aby boli opticky čistejšie, môže byť dobrým ďalším krokom, rovnako ako pestovanie väčších kryštálov.