Een internationale groep onderzoekers uit Rusland, Griekenland en Kazachstan hebben een belangrijke ontdekking gedaan om de effectiviteit van lasers te verbeteren, inclusief die welke in de geneeskunde worden gebruikt. De resultaten van hun project zijn gepubliceerd door Wetenschappelijke rapporten (onderdeel van de uitgeverijgroep Nature). De onderzoekers hebben turbulente chimeren ontdekt in grote halfgeleiderlaserarrays die de lasereigenschappen beïnvloeden.

Chimera-toestanden werden voor het eerst gerapporteerd voor identieke en symmetrisch gekoppelde faseoscillatoren in 2002, toen werd ontdekt dat een deel van het systeem kon synchroniseren, zoals bij laseremissie, terwijl het andere deel onsamenhangend bleef. De chimera-toestand is een overgangstoestand tussen volledige orde (perfect coherente oscillatie) en volledige chaos (incoherente oscillatie). Wanneer het gedrag en de coherentiegrootte onregelmatig veranderen, deze chimera wordt geïdentificeerd als turbulent. Echter, de oorsprong van turbulente chimeren bleef onduidelijk.

De auteurs van dit project bestudeerden een grote reeks van 200 niet-gesynchroniseerde halfgeleiderlasers in een poging het mechanisme van het optreden en de eigenschappen van deze ongebruikelijke toestand te begrijpen. Tijdens experimenten, een deel van de laserarray geleidelijk gesynchroniseerd, terwijl het andere deel onsamenhangend gedrag vertoonde dat kenmerkend is voor de voorspelde turbulente chimera.

"Mijn collega's en ik hebben een reeks halfgeleiderlasers bestudeerd omdat dergelijke reeksen gekoppelde nanolasers experimenteel zijn gemaakt. we denken dat soortgelijke resultaten binnenkort zullen worden verkregen voor andere laserarrays. In aanvulling, laserarrays hebben minder energie nodig dan grote lasers en zijn gemakkelijker te maken, " zei professor George Tsironis, een senior onderzoeker bij het NUST MISIS Superconducting Metamaterials Laboratory, die werd geciteerd in de Wetenschappelijke rapporten artikel.

De onderzoekers zijn nu van plan een manier te vinden om turbulente chimera's te beheersen, die de effectiviteit van grote laserarrays zou verbeteren. Deze ontdekking kan worden gebruikt in fiberscopen die worden gebruikt in lasergeneeskunde en verschillende sensoren, omdat het het waarnemingsbeeld kan aanpassen door de oscillatie van de gekoppelde lasers uit te sluiten, het artikel merkt op.