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    De nouvelles formes de faisceau laser se faufilent à travers des supports opaques

    En façonnant son front d'onde spatial, un faisceau laser peut se propager à travers un milieu fortement diffusant sans diffusion latérale. En outre, la rétrodiffusion de la lumière est supprimée. Crédit :Université de Yale

    Les chercheurs ont trouvé un moyen de prétraiter un faisceau laser afin qu'il pénètre dans les surfaces opaques sans se disperser, comme un phare capable de traverser un épais brouillard à pleine puissance.

    La découverte des scientifiques de l'Université de Yale et de l'Université des sciences et technologies du Missouri a des applications potentielles pour l'imagerie des tissus profonds et l'optogénétique, dans lequel la lumière est utilisée pour sonder et manipuler les cellules dans les tissus vivants.

    Une étude annonçant la technique paraît dans l'édition du 4 mars de la revue Photonique de la nature .

    "Typiquement, un faisceau optique se propageant à travers un milieu diffusif tel qu'un brouillard va se propager latéralement, mais nous avons découvert qu'une préparation spéciale du faisceau laser peut transmettre toute la lumière entrante sans propagation latérale, " a déclaré le chercheur principal Hui Cao, le professeur John C. Malone de physique appliquée et de physique à Yale.

    Les chercheurs ont utilisé un modulateur spatial de lumière (SLM) et une caméra à dispositif à couplage de charge (CCD) pour analyser un matériau opaque constitué d'une couche de peinture blanche. Le SLM a adapté le faisceau laser incident sur la surface avant du matériau, et la caméra CCD enregistre les profils d'intensité derrière elle. Avec ces informations, le laser trouve une "route" à travers la peinture blanche.

    Le résultat est un faisceau plus concentré, avec plus de lumière par volume à l'intérieur et derrière le matériau opaque. En plus d'une couche de peinture blanche, les matériaux dans lesquels le laser serait efficace comprennent les tissus biologiques, brouillard, papier, et du lait.

    "Notre méthode fonctionne pour tout support opaque qui n'absorbe pas la lumière, " dit Cao.

    Le premier auteur de l'étude est l'associé de recherche postdoctorale de Yale Hasan Y?lmaz. Les autres auteurs sont Chia Wei Hsu, chercheuse postdoctorale à Yale et Alexey Yamilov, professeur agrégé à l'Université des sciences et technologies du Missouri.

    "L'amélioration de l'énergie optique dans les milieux de diffusion opaques est extrêmement importante en optogénétique et en imagerie des tissus profonds, " Y?lmaz a dit. " Actuellement, la profondeur de pénétration pour sonder et stimuler ou imager les neurones à l'intérieur du tissu cérébral est limitée en raison de la diffusion multiple."

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