罗切斯特大学研究人员设计的新光束模式可以为超声波和雷达图像带来前所未有的清晰度，在纳米尺度上烧制制造材料中的精确孔洞 - 甚至可以在其表面上蚀刻新的特性。

　　光学教授Miguel Alonso，以及William F. May工程教授Kevin Parker在最近的Optics Express论文中描述了光束模式可能应用的“圣诞树”中的一些项目。。

　　这种模式源于帕克称之为阿隆索设计的“分析上美丽的数学解决方案”。它会导致光或声波向内坍缩，在仅仅纳秒或更短的时间内形成一个非常薄的强光束，然后再向外扩展。

　　“所有的能量都在时间和空间中融合在一起，所以它汇集在一起​​ - BAM! - 就像一个渐强，”帕克说，爆炸性的拍手强调。“它可以通过光学光波完成，超声波，雷达，声纳 - 它将适用于所有人。”

　　只要光源工作，大多数传统的光束模式都会保持持久的形状。然而，它们并不像帕克和阿隆索所创造的光束那样强烈，研究人员称之为“针脉冲光束”。“这是非常局部化的，没有延伸或旁瓣可以将能量带离主光束，”Alonso说。

　　与在汽车前灯周围看到的光晕一样射出光束的旁瓣在超声波中尤其成问题。“旁瓣是敌人，”阿隆索说。“你想把你所有的超声波引导到想要成像的一件事上，那么，无论反射回来的东西都能告诉你一件事。如果你也在其他地方传播波浪，它会模糊图像“。

　　因为它非常窄，所以新光束“可以在精确的分辨率下解决问题，你需要将那些靠近的小东西分开，”帕克说，并补充说光束不仅可以应用于超声波，还可以应用于显微镜，雷达和声纳。

　　根据Alonso的说法，工业应用可能包括任何形式的激光材料加工，包括在给定的生产线上放置尽可能多的光。

　　针脉冲光束的想法起源于帕克，一位超声波专家，他的灵感经常在一个世纪或更久以前在“古代文本”中使用数学函数。

　　“我可以看到解决方案的一般形式;但我无法超越这个等式，”他说，“所以我去了那个我认为是世界光学理论和数学领域专家的人(Alonso)。”

　　Alonso说，他们想出了“数学上正确”的各种表达方式，但是对应于需要无限能量的光束。解决方案 - 一种可以应用于有限能量光束的“特殊数学技巧” - 在安大略湖与妻子一起游泳时来到他身边。

　　“我的许多想法都没有发生在我的办公桌上，”阿隆索说。“当我骑自行车，淋浴，游泳或做其他事情时，它会发生在远离所有文书工作的地方。”

　　帕克说，这一发现继续从罗切斯特大学开始的国际探索。1986年 - 面对世界范围的怀疑 - 包括约瑟夫埃伯利，安德鲁卡内基物理学教授和光学教授在内的大学团队提供了一种意想不到的新型无衍射光形式的证据。现在广泛使用所谓的贝塞尔光束。

　　“几十年来，任何人都制定了一种新型光束，”帕克说。“然后，一旦贝塞尔光束宣布，人们就会想到那里可能还有其他新光束。比赛开始了。

　　“找到一个新的光束模式就像找到一个新的元素。它不会经常发生。”