http://www.newtonsociety.ru
http://www.newtonsociety.ru
http://www.newtonsociety.ru
ruРус Engen

Новости науки

08.05.2018

Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна

Физики из России создали новый тип Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна

Физики из РАН разработали новый тип оптоволокна, который можно использовать в качестве базового материала для создания ярких и компактных инфракрасных лазеров. "Рецепт" по его производству был опубликован в Journal of Selected Topics in Quantum Electronics.

"Волоконные лазеры генерируют в определенных областях длин волн, и область длин волн 1,6–1,8 микрометров оставалась почти неосвоенной. Совместно с Институтом химии высокочистых веществ РАН, мы создали новый тип волокна для лазеров, генерирующих в новых спектральных диапазонах, недоступных для волоконных лазеров с редкоземельными ионами", — заявил Сергей Фирстов из Научного центра волоконной оптики РАН в Москве.

Оптическое волокно представляет собой нити из пластика или стекла, способные проводить не электричество, как обычные металлические провода, а пучки света. Как правило, его нити состоят из двух слоев – светопроводного сердечника и окружающей его оболочки из другого прозрачного материала, который обладает чуть меньшим индексом преломления, чем сердцевина.

Благодаря этому оптоволокно может захватывать и заставлять двигаться свет в четко заданном направлении, препятствуя его "побегу" во внешнюю среду через стенки нити. У всех типов оптоволокна, созданных за последние полвека, есть несколько общих  проблем, которые ученые пока не смогли решить полностью.

В последние годы, как рассказывают Фирстов и его коллеги, инженеры начали использовать оптоволокно не только для передачи информации, но и в качестве рабочего тела для так называемых волоконных лазеров. Благодаря этому длина таких лазеров может достигать несколько километров, но при этом они могут умещаться внутри небольшой коробочки и иметь огромную мощность.

Для того, чтобы превратить обычное оптоволокно в лазер, необходимо закрыть его с двух сторон полупрозрачными зеркалами и "засеять" сам материал атомами различных редкоземельных элементов, которые будут взаимодействовать с закачиваемым в него светом и превращать его в импульсы лазерного излучения нужной длины и мощности.

Проблема заключается в том, что каждый тип подобных присадок может порождать импульсы только на строго определенных длинах волн. До настоящего времени, как отмечает Фирстов, у ученых не было материала, который бы позволял порождать лазерные импульсы в ближней части инфракрасного спектра, интересной с точки зрения разработки систем передачи и обработки данных.

Российские ученые обнаружили, что подобный лазер можно создать, используя кварцевое оптоволокно, в который были добавлены два других соединения – оксид германия и висмут. Их комбинация, как обнаружили физики, "сдвигает" спектр вырабатываемого лазерного излучения в сторону ближней части ИК-диапазона, если качество волокна достаточно высокое.

Первые прототипы лазера, созданного на базе этого волокна, могут вырабатывать пучки ИК-излучения с длиной волны в 1,7 микрометра. При этом они достигают мощности в несколько ватт и КПД в 30%. По словам физиков, пока их разработка не имеет зарубежных аналогов. Исследование проводилось при поддержке и по гранту Российского научного фонда.

Источник


Вы можете комментировать материалы, если зарегистрируетесь на сайте!
Запомнить

На сайте:

Интернет-журнал Ньютоновские чтения
14.05.2018
Лялин Алексей Васильевич
27.12.2017
Владислав Черепенников
Новости наукиПолитикаСолнечная система
Поиск по сайту
Карта сайта
Последнее обновление
08.10.2018 18:50