Обычный фонарь излучает свет во все стороны, и уже через пару десятков метров его луч ослабевает настолько, что едва освещает стену. Атмосфера рассеивает фотоны, а ветер и тепловые потоки дополнительно искажают волновой фронт. Но если проложить для света невидимую трубу прямо в воздухе, луч пойдёт по ней, как вода по шлангу.

Именно это удалось сделать с помощью коротких лазерных импульсов. Лазер на короткое время нагревает узкий канал в воздухе, изменяя его показатель преломления: канал становится похож на линзу, которая удерживает свет внутри. Световой пучок перестаёт расходиться в стороны и распространяется вперёд. Такой канал называют воздушным волноводом. Раньше его создавали только в лабораторных условиях, на дистанции до 42 метров. Теперь впервые вышли на улицу и провели свет на 100 метров — при настоящем ветре до 2 метров в секунду, при тумане и скачках температуры. Канал не развалился.

Испытания показали: главный враг такого канала — боковой ветер. Он сносит нагретый воздух в сторону, и труба искривляется. Но даже при порывах канал сохранялся достаточно долго, чтобы передать сигнал. Учёные совместили экспериментальные данные с численным моделированием и поняли, как именно ветер укорачивает жизнь волновода: турбулентные завихрения разрушают профиль показателя преломления. Теперь можно подбирать режим работы лазера под погодные условия.

Зачем это нужно? Чтобы передавать энергию или связь на большие расстояния без проводов и без громоздких зеркал. Дрон получает питание не по кабелю, а по тонкому лучу, который не рассеивается даже в дождь. Или корабль в море держит связь с берегом сквозь туман. Сто метров — только первый шаг, но уже на открытом воздухе.