Направление случайного лазера: продвижение лазерных технологий вперед

Итак, как вы контролируете некоторую случайность, чтобы создавать полезные устройства? Это вопрос, который привел группу исследователей из Университета Нью-Мексико к открытию, которое выводит лазерные технологии на новый уровень.«Было невероятно видеть, как продвигается этот проект», — сказал Бехнам Абайе, доктор философии. студент Центра высоких технологий UNM (CHTM). «Когда я впервые пришел работать с профессором [Арашем] Мафи, я знал, что у этого проекта есть потенциал, чтобы стать очень успешным, но я никогда не ожидал этого».

Абайе является первым автором статьи «Случайная генерация в оптическом волокне с локализацией Андерсона», недавно опубликованной в журнале Nature’s Light: Science. Приложения.

В статье представлен технический анализ того, как исследовательская группа во главе с временным директором CHTM Арашем Мафи может надежно управлять этими чрезвычайно мощными, но ранее неконтролируемыми лазерами.«Наш успех в возможности управлять этими случайными лазерами решает проблемы десятилетней давности, которые помешали этим лазерам стать основными устройствами», — сказал Мафи, который также является доцентом кафедры физики UNM. Астрономия. «Это очень интересный вклад».

Традиционные лазеры состоят из трех основных компонентов: источника энергии, усиливающей среды и оптического резонатора. Источник энергии обеспечивается посредством процесса, называемого «накачкой», и может подаваться через электрический ток или другой источник света. Затем эта энергия проходит через усиливающую среду, которая обладает свойствами, усиливающими свет. Оптический резонатор — пара зеркал по обе стороны от усиливающей среды — отбрасывает свет назад и вперед через среду, каждый раз усиливая его.

В результате получается направленный интенсивный луч света, называемый лазером.Для сравнения, случайные лазеры работают с накачкой, сильно разупорядоченной усиливающей средой, но без оптического резонатора.

Они чрезвычайно полезны благодаря своей простоте и широким спектральным характеристикам, а это означает, что один случайный лазер может генерировать луч света, содержащий несколько спектров, что является очень полезным свойством для определенных приложений, таких как биомедицинская визуализация. Однако, учитывая их характер, случайные лазеры трудно надежно контролировать из-за их разнонаправленного излучения и хаотических колебаний.

Команда UNM в сотрудничестве с исследователями из Университета Клемсона и Калифорнийского университета в Сан-Диего смогла эффективно преодолеть эти препятствия — они надеются, что победа будет способствовать дальнейшему использованию случайных лазеров.«Наше устройство обладает всеми замечательными качествами случайного лазера, а также спектральной стабильностью и имеет высокую степень направленности», — сказал Мафи. «Это прекрасное развитие».Исследователи могут достичь этих результатов за счет изготовления и использования уникального стеклянного локализующего оптического волокна Андерсона. Волокно изготовлено из «сатинированного кварца», чрезвычайно пористого стекла ручной работы, которое обычно используется только для калибровки оборудования, которое тянет волоконную оптику.

При вытягивании в длинные стержни пористый материал образует десятки микроскопических воздушных каналов в каждом волокне.«Стекло, которое мы используем для волоконной оптики, на самом деле является материалом, который мы обычно выбрасываем, потому что оно очень пористое», — сказал Абайе. «Но именно эти отверстия в стекле создают каналы, управляющие лазером».После заполнения усиливающей средой и накачки одноцветным зеленым лазером случайный лазер становится менее случайным и хорошо управляемым благодаря явлению, известному как локализация Андерсона.«Нам еще многое предстоит узнать об Anderson Localization, но нам очень интересно участвовать в этом процессе», — сказал Мафи. «Возможность создавать устройства, использующие это явление, выводит науку на новый уровень».

Мафи и его исследовательская группа являются одними из ведущих экспертов в области локализации Anderson. В 2014 году они опубликовали статью о другом устройстве, способном передавать изображения с помощью этого явления. Это исследование было названо одним из десяти лучших достижений года в мире Physics World.

Двигаясь вперед, Mafi заявляет, что надеется расширить спектр этого нового устройства и сделать его более эффективным, создав источник освещения широкого спектра, который можно использовать по всему миру.


7 комментариев к “Направление случайного лазера: продвижение лазерных технологий вперед”

  1. Сутулина Полина Емельяновна

    В 2015 я оценил сроки наведения хоть какого-то порядка в Крыму, в пять лет. Я ошибался, после разрухи и срача, после Украины, надо лет десять.

  2. Яромеева Нина

    То что на цену нефти влияют держатели деривативов , давно не секрет.

  3. Светлана Николаевна

    А что там с мишигинерами пейсатыми — пустят ихнию кодлу в Умань,али нет ???

  4. Канунников Вацлав

    Алени, сдавайте детей на курсы игры на балалайке. С фортепиано в переходе тесновато будет 😉

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *