在科幻小說中，發(fā)射強(qiáng)大的激光看起來很容易-死亡之星只能像一束緊密的光束一樣在太空中傳遞破壞力。但是實際上，一旦發(fā)射了強(qiáng)大的激光，就必須小心以確保其不會擴(kuò)散得太細(xì)。

如果您曾經(jīng)將手電筒對準(zhǔn)墻壁，那么您已經(jīng)觀察到了光擴(kuò)散的示例。您離墻壁越遠(yuǎn)，光束傳播的越多，從而導(dǎo)致光斑更大且更暗。激光通常比手電筒的光束擴(kuò)散慢得多，但是當(dāng)激光行進(jìn)較長的距離或必須保持高強(qiáng)度時，擴(kuò)散的效果很重要。

無論您的目標(biāo)是實現(xiàn)銀河系統(tǒng)治，還是更現(xiàn)實地將電子加速到令人難以置信的速度以進(jìn)行物理研究，您都將需要盡可能緊密且強(qiáng)大的光束，以使強(qiáng)度最大化。

在他們的實驗中，研究人員可以使用稱為波導(dǎo)的設(shè)備(例如可能在整個鄰居中承載互聯(lián)網(wǎng)的光纖)來傳輸激光，同時將其保持在狹窄的光束中。

波導(dǎo)的獨特纖芯和外殼(或包層)可防止激光擴(kuò)散。但是，如果激光脈沖太強(qiáng)，就會遇到問題：它會在千分之一納秒內(nèi)破壞光纖。

馬里蘭大學(xué)由美國國家科學(xué)基金會資助的研究人員開發(fā)了一種改進(jìn)的技術(shù)，以制造可承受強(qiáng)激光功率的波導(dǎo)。

他們的技術(shù)依賴于從等離子體(一種氣體，其中電子已從原子核中被撕裂)中構(gòu)建波導(dǎo)。在《物理評論快報》上發(fā)表的一篇論文中，他們證明了如何通過將較弱的激光脈沖發(fā)射到氫云中而形成的波導(dǎo)傳輸強(qiáng)大的脈沖。

研究人員預(yù)測，該技術(shù)將成為高能粒子加速實驗中的強(qiáng)大工具。NSF物理部項目主管Vyacheslav Lukin說：“ 該小組開發(fā)的新的非熱波導(dǎo)方法有可能極大地改善基于激光的粒子加速器的性能。” “這樣的發(fā)展可以在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中帶來更緊湊，更實惠的加速器。”