在科幻小說(shuō)中，發(fā)射強(qiáng)大的激光看起來(lái)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(shí)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(huì)擴(kuò)散得太細(xì)。

如果您曾經(jīng)將手電筒對(duì)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(zhǎng)的距離或必須保持高強(qiáng)度時(shí)，擴(kuò)散的效果很重要。

無(wú)論您的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)銀河系統(tǒng)治，還是更現(xiàn)實(shí)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(shí)驗(yàn)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(gè)鄰居中承載互聯(lián)網(wǎng)的光纖)來(lái)傳輸激光，同時(shí)將其保持在狹窄的光束中。

波導(dǎo)的獨(dú)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(huì)遇到問(wèn)題：它會(huì)在千分之一納秒內(nèi)破壞光纖。

馬里蘭大學(xué)由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助的研究人員開(kāi)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(píng)論快報(bào)》上發(fā)表的一篇論文中，他們證明了如何通過(guò)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(cè)，該技術(shù)將成為高能粒子加速實(shí)驗(yàn)中的強(qiáng)大工具。NSF物理部項(xiàng)目主管Vyacheslav Lukin說(shuō)：“ 該小組開(kāi)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(lái)更緊湊，更實(shí)惠的加速器?！?/p>