Новости бизнесаСтатьиНоу ХауАналитикаДеньгиБизнес технологииКурс валют
Главная > Новости бизнеса > Hi-Tech > Новосибирский случайный лазер: прорыв в лазерных технологиях

Новосибирский случайный лазер: прорыв в лазерных технологиях

Вторник, 26 июля 2016 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Новосибирские и московские физики «скрестили» случайную генерацию и висмутовые волоконные световоды — получился уникальный лазер.





20 июля в журнале Scientific Reports группы Nature опубликована статья российских физиков. В ней впервые продемонстрирован случайный волоконный лазер на основе висмутового активного световода.

Работа является результатом объединения усилий научных коллективов из московского Научного центра волоконной оптики (НЦВО) РАН под руководством академика Евгения Дианова и новосибирского Института автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН под руководством члена-корреспондента РАН Сергея Бабина, являющихся мировыми лидерами в области висмутовых волоконных световодов для оптической связи и высокоэффективных случайных волоконных лазеров, соответственно. «Скрещивание» двух перспективных направлений волоконной оптики дало уникальный результат. Читать далее

Случайные лазеры (random lasers), в отличие от обычных, могут генерировать лазерное излучение без зеркал — за счет многократного рассеяния в усиливающей среде. Такой средой могут служить лазерные кристаллы или полупроводники, размолотые в порошок до микронных и субмикронных размеров, или суспензии усиливающих красителей с наночастицами. Чтобы возникла генерация, их возбуждают излучением накачки. Уникальность случайных лазеров в том, что в них нет резонатора, который требует высокой точности изготовления оптических элементов, особенно при малых размерах лазера (например, полупроводникового). Случайная лазерная генерация из-за рэлеевского рассеяния в волоконных световодах была открыта в 2010 году и активно развивается в Новосибирске. Она наблюдалась сначала как паразитный эффект в длинных оптоволоконных линиях, но ученым удалось использовать ее «в мирных целях» — для компенсации потерь информационного сигнала при его передаче по пассивным оптическим волокнам. За счёт этого информацию можно передавать на большие расстояния (сотни и даже тысячи километров) без промежуточных усилителей сигнала, и эта технология уже активно внедряется в жизнь.





В последние годы круг потенциальных применений случайных волоконных лазеров начинает расширяться, но для многих из них требуется сделать лазер компактным. Для этих целей оптимально подходят не пассивные, а активные световоды, сердцевина которых легирована активными ионами (обычно это эрбий или иттербий). Большая концентрация активных ионов позволяет запасти большую энергию и получать лазерную генерацию в относительно коротких и компактных световодах (несколько метров, которые можно свернуть в компактные кольца), что и делается в обычных волоконных лазерах с резонатором на зеркалах. Однако случайную генерацию в активных световодах до сих пор получить не удавалось, так как рэлеевское рассеяние на таком коротком отрезке слишком мало.

Световоды, легированные висмутом, являются новым типом активных сред с уникально широким спектральным диапазоном усиления и генерации (от 1,1 до 1,8 мкм) — они были предложена и активно развиваются в московском НЦВО, в основном для создания сверхширокополосных усилителей для оптоволоконных линий связи. Известно, что повышение концентрации висмута ведёт к его кластеризации (слипанию), поэтому рэлеевское рассеяние в них и длина таких световодов больше, чем у обычных активных световодах, легированных иттербием или эрбием. Однако эти «недостатки» становятся решающим преимуществом в схеме случайной генерации на рэлеевском рассеянии. Вот поэтому новосибирским и московским физикам пришла идея объединить технологии случайных резонаторов на рэлеевском рассеянии и висмутовых волоконных световодов — реализовать случайную генерацию в активном висмутовом световоде.





В результате такого объединения получился уникальный волоконный лазер. Помимо компактности и простоты схемы, случайный лазер на висмутовом световоде имеет отличные выходные характеристики как по к.п.д. генерации, так и по когерентности генерируемого излучения. Ширина спектра, определяющая длину когерентности, оказалась в 3 раза меньше, чем у обычного лазера с двухзеркальным резонатором в том же световоде. В работе также построена теоретическая модель формирования спектра генерации такого лазера, объясняющая его уникальные свойства. Относительно узкий спектр лазера позволяет эффективно генерировать высшие гармоники и преобразовывать его в видимый и УФ диапазон практически на произвольной длине волны, тем самым создавать новые источники излучения для применений в различных технологиях визуализации, например, в биомедицинской диагностике и лазерных дисплеях, которые используют для освещения лазерное излучение. Особенно важно то, что спектр случайного лазера не имеет характерной для обычных лазеров модовой структуры, что уменьшает влияние спеклов (мерцающих точек), в результате чего изображение становится очень чётким и качественным.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 442
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

08: 40
Samsung улучшит работу сканера радужной оболочки глаза и системы распознавания лиц, но лишь на уровне ПО |
08: 20
Meizu может отказаться от использования дополнительного дисплея в своих смартфонах |
08: 20
Чтобы купить Qualcomm компании Broadcom нужно увеличить своё предложение «всего» на 10 долларов за акцию |
08: 20
30 ноября Samsung Bixby получит поддержку третьего языка |
08: 20
В Telegram блокируют музыкальные каналы из-за Google и Apple |
08: 20
Российский беспилотник уничтожает террористов |
07: 20
Сервер HPE ProLiant DL385 Gen10 с процессорами AMD Epyc установил два новых мировых рекорда |
07: 20
В iMac Pro будет функция антиугона |
18: 20
Почему нельзя тянуть с покупкой OnePlus 5 |
18: 00
В клавиатуру GIGABYTE Aorus K9 Optical встроили подсветку |
18: 00
В Gboard для Android появились стикеры |
16: 40
В третьем квартале лишь Nvidia смогла нарастить свою долю на рынке GPU |
16: 40
iPhone X нелегально собирают 17-летние практиканты завода Foxconn |
16: 40
Робот впервые успешно сдал экзамен на врача |
15: 00
Asus в 2018 году останется крупнейшим поставщиком системных плат |
14: 40
Яндекс научил Карты заказывать еду из ресторана |
14: 00
Камера Sony a7R III тоже «ест звезды» |
13: 40
Александр Грек о судьбе виртуальной реальности |
13: 40
ASUS ROG STRIX GL702ZC - первый в мире ноутбук на базе процессора AMD Ryzen 7 |
13: 40
Mail.Ru запустит собственную киберспортивную лигу |
13: 40
Взрыв одного из самых больших крытых стадионов в мире |
13: 40
11 оптических иллюзий в интерфейсах |
12: 40
Райдшеринг BeepCar научился работать с банковскими картами |
12: 40
iPhone SE 2 получит характеристики iPhone 7 |
12: 40
Uber купит 24 тыс. кроссоверов Volvo для собственного парка беспилотных машин |
12: 20
Китайская ракета нового поколения вывела на орбиту три спутника |
12: 20
Let"s Encrypt занял 36% рынка удостоверяющих центров |
12: 20
Стойки Sanus WSS51 предназначены для беспроводных акустических систем Sonos Play:5 |
12: 00
Как нанотехнологии победили устойчивость бактерий к антибиотикам |
12: 00
Пылесосы Roomba обзавелись поддержкой IFTTT |
12: 00
Зачем ученые выращивают модели злокачественных опухолей |
Новости бизнесаСтатьиНоу ХауАналитикаДеньгиБизнес технологииКурс валют
Rating@Mail.ru
Условия размещения рекламы

Наша редакция

Обратная связь

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003