29 мая 2019

Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана создали рекордно мощный однокристаллический инфракрасный лазер 

Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана создали рекордно мощный однокристаллический инфракрасный лазер 

Специалисты МГТУ им. Н.Э. Баумана создали простую систему линз и зеркал, позволившую им резко повысить мощность "кристаллических" инфракрасных лазеров и достичь рекордно высокого кпд. Их выводы были опубликованы в журнале Optics Express.

"Источники среднего инфракрасного излучения можно применять для изучения оптических и теплофизических параметров различных тканей тела. Наш лазер будет превосходить существующие сегодня модели после небольших доработок. Например, он позволит нам варьировать глубину проникновения излучения в ткани", — рассказывает Владимир Лазарев, руководитель лаборатории НОЦ "Фотоника и ИК-техника".
 
Лазарев и его команда уже несколько лет проводят эксперименты на кристаллах из соединения кадмия, селена и серы. Сегодня это один из самых перспективных материалов для создания лазеров, работающих в средней части инфракрасного спектра. Недавно оптики из МГТУ усовершенствовали их, заставив пропускать через себя абсолютно весь свет при помощи своеобразной лазерной "гравировки" поверхности этих кристаллов. В своей новой работе они решили одну из самых больших проблем, характерную фактически для всех излучателей подобного типа.
 
Дело в том, что все подобные  лазеры отличаются относительно низкой мощностью работы, так как в процессе накачки они сильно нагреваются, что меняет характер их взаимодействия со светом. В подобных условиях они начинают быстрее переизлучать свет, что резко снижает кпд и жестко ограничивает мощность. Лазарев и его коллеги выяснили, как можно ликвидировать эту проблему, проследив за тем, что происходит со светом внутри подобных кристаллах при разных рабочих температурах лазера. Для этого они проследили за тем, как быстро ионы хрома, вкрапления которых присутствовали внутри кристалла селенида кадмия, испускали вспышки света после облучения короткими импульсами другого лазера.
 
Эти наблюдения помогли им понять, как вырабатывается тепло внутри лазера, где оно скапливается, и создать специальную систему сферических зеркал и линз, которая защитила кристалл от перегрева. Она позволила ученым достичь пока рекордной мощности для подобных инфракрасных лазеров, состоящих из одного кристалла, превышающей прошлые показатели в 1,5 раза.
 
Дальнейшее совершенствование этой системы, а также другие небольшие изменения в конструкции лазера, как надеются ученые, помогут им повысить его мощность и кпд на более солидные значения. Это позволит использовать подобные излучатели для проведения операций на зубах, костях и прочих внутренних органах, а также для создания новых систем связи и различных датчиков.
 
По материалам СМИ и пресс-релиза РФФИ

Фоторепортаж

Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана создали рекордно мощный однокристаллический инфракрасный лазер  Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана создали рекордно мощный однокристаллический инфракрасный лазер  Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана создали рекордно мощный однокристаллический инфракрасный лазер  Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана создали рекордно мощный однокристаллический инфракрасный лазер 

Ваш браузер — Internet Explorer

К сожалению, этот браузер уже устарел: он уже не поддерживает новые веб-технологии и не соответствует современным веб-стандартам, поэтому некоторые элементы на странице могут отображаться некорректно. В этой связи, рекомендуется обновить Ваш браузер до последней версии или использовать альтернативные браузеры бесплатно, такие как Google Chrome, Mozilla Firefox, Yandex, Opera