​В последнее десятилетие во многих лабораториях мира активно исследуются возможности создания высокоэффективных, мощных и компактных лазеров, генерирующих пучки излучения в среднем инфракрасном диапазоне, в частности на длинах волн 3–8 мкм.

Лазерное излучение этого диапазона имеет множество применений в современных промышленных технологиях, медицинской диагностике и хирургии. Наличие сильного поглощения биологических тканей позволяет использовать излучение этого диапазона для хирургии с малыми коллатеральными повреждениями. На длинах волн среднего инфракрасного диапазона находятся сильные линии колебательного поглощения многих веществ, позволяющих однозначно их идентифицировать или воздействовать на них. В этом же спектральном диапазоне находятся окна прозрачности атмосферы, что позволяет эффективно решать задачи дистанционного зондирования атмосферы и другие проблемы.

В рамках проекта РНФ в Новосибирском госуниверситете сейчас ведется активная работа по разработке эффективных нелинейных преобразователей частоты лазерного излучения на базе периодически поляризованных структур для твердотельных лазерных систем среднего инфракрасного диапазона с высокой средней мощностью и хорошим качеством пучка. По словам руководителя проекта, старшего научного сотрудника лаборатории функциональных материалов Физического факультета НГУ Людмилы Исаенко, отдельной задачей проекта является исследование процесса создания периодических структур с разным периодом и конфигурацией доменов на базе монодоменных сегнетоэлектрических монокристаллов ATiOAsO4 (A = K, Rb).

— Преимущество данного кристалла перед аналогами заключается в том, что он имеет низкую ионную проводимость, и, как следствие, повышается его оптическая стойкость. Элементы КТА востребованы для создания приборов в системах защиты летательных аппаратов и других специальных применений, где требуются мощные источники излучения среднего инфракрасного диапазона, — подчеркнула заведующая ЛабФМ ФФ Александра Тарасова.

В работе принимают участие ведущие специалисты в области создания новых нелинейных сред (НГУ, ИГМ СО РАН) и разработки мощных высокоэффективных, компактных твердотельных лазеров (ИЛФ СО РАН и ИПФ РАН), с увлечением работают молодые сотрудники. Широкий комплекс задач подразумевает привлечение разноплановых специалистов, при этом молодые участники учатся понимать задачу в целом, осваивать интеграционный подход к эффективному решению проблемы.

Несмотря на многочисленные приложения, средний инфракрасный диапазон длин волн остается еще недостаточно хорошо освоенным в лазерной физике. В последние годы усилия многих исследовательских групп во всем мире направлены на развитие мощных эффективных и компактных лазерных источников этого диапазона: квантово-каскадных полупроводниковых лазеров, газовых лазеров, твердотельных и волоконно-лазерных источников.
 
 

Этот проект направлен на исследование новых возможностей создания мощных высокоэффективных и компактных твердотельных лазеров, способных генерировать пучки импульсно-периодического излучения высокого качества в среднем инфракрасном диапазоне на длинах волн 3–10 микрометров. Создание источников излучения этого диапазона будет осуществлено на базе новых эффективных нелинейных преобразователей частоты лазерного излучения (включая периодически поляризованные структуры) с параметрами, удовлетворяющими требованиям твердотельных лазерных систем среднего инфракрасного диапазона с высокой средней мощностью и хорошим качеством пучка, – утверждает ответственный исполнитель проекта Олег Антипов.

 

По словам руководителя проекта, прикладными задачами проекта являются перспективные решения для создания опытных макетных образцов лазерных источников среднего инфракрасного диапазона и приборов медицинской хирургии и диагностики ряда заболеваний, а также приборов дистанционной диагностики газовых компонентов и лазерных источников среднего инфракрасного диапазона для прецизионной обработки материалов (полимеров, многослойных структур).

Источники

Новосибирские ученые начали работу по разработке высокоэффективных компактных лазеров
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 06/08/2019
Разрабатывать компактный вариант лазера начали в Новосибирске
Сиб.фм (sib.fm), 07/08/2019
Новосибирские ученые начали разрабатывать высокоэффективные компактные лазеры
Seldon.News (news.myseldon.com), 06/08/2019
Новосибирские ученые начали разрабатывать высокоэффективные компактные лазеры
ИА Байкал 24, 06/08/2019
В НГУ начали разработку маленьких лазеров для хирургии
Новосибирский городской сайт (ngs.ru), 07/08/2019
Компактный и эффективный
Академгородок (academcity.org), 07/08/2019
Новосибирские ученые начали разрабатывать высокоэффективные компактные лазеры
Российский научный фонд (рнф.рф), 07/08/2019
Новосибирские ученые начали разрабатывать высокоэффективные компактные лазеры
Российский научный фонд (rscf.ru), 07/08/2019

Похожие новости

  • 09/04/2019

    Сибирские ученые оптимизируют работу электронных дисплеев органическими полупроводниками

    ​Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) займутся исследованием свойств органических полупроводников (материалов, используемых в электронике), чтобы повысить эффективность используемых сейчас электронных дисплеев, сообщил ТАСС руководитель лаборатории органической оптоэлектроники НГУ Евгений Мостович.
    938
  • 26/07/2019

    Новосибирские ученые поучаствовали в эксперименте на Большом адронном коллайдере

    ​Сотрудники совместной лаборатории Института ядерной физики СО РАН и НГУ принимают участие в одном из двух самых больших экспериментов, ведущих набор и анализ данных при столкновениях пучков протонов сверхвысоких энергий в Большом адронном коллайдере, расположенном в ЦЕРНе (Европейском центре по физике высоких энергий).
    499
  • 04/08/2017

    Новосибирские ученые исследуют новые типы волоконных лазеров для линий связи

    Ученые НГУ, выигравшие грант Российского научного фонда (РНФ), намерены создать новый тип волоконных лазеров для высокоскоростных линий связи. Успешная реализация проекта позволит применить разработанные лазеры в качестве задающих источников информационного сигнала в телекоммуникационных системах на основе суперканалов.
    2018
  • 12/05/2016

    Ученые представили результаты анализа всех доступных данных по измерению осцилляций Bs-мезонов

    Коллектив ученых из эксперимента LHCb на Большом адронном коллайдере, в состав которого входит группа из Новосибирского государственного университета и Института ядерной физики СО РАН, выяснил, с какой вероятностью B0s-мезон, состоящий из прелестного антикварка и странного кварка, превращается в свою античастицу и наоборот.
    1679
  • 26/09/2019

    Международная группа с участием ученых НГУ опубликовала статью о новом методе управления лазером

    В НГУ проведены исследования волоконного лазера с оригинальным управляющим элементом, использующим композитный наноматериал нового поколения на основе углеродных нанотрубок и ионной жидкости. Результаты работы опубликованы в престижном журнале Nano Letters.
    379
  • 19/09/2019

    НГУ и ИЯФ СО РАН представили на форуме «Технопром» инновационную методику лечения рака

    ​​C 18 сентября в рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» Новосибирский государственный университет и Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера представят стенд, посвященный совместной работе центра бор-нейрозахватной терапии онкологических заболеваний.
    626
  • 26/07/2018

    Какие возможности открывает строительство синхротрона для ученых НГУ

    ​В феврале 2018 года президент Владимир Путин поддержал реализацию проекта «СКИФ» в Новосибирске. Современный центр научных исследований с использованием синхротронного излучения должен решить глобальную государственную задачу — не допустить превращения России в научно-технологическую периферию и кадрового донора.
    939
  • 20/06/2017

    Международная выставка «НТИ ЭКСПО» в Новосибирске

    ​​​Уникальная международная выставка достижений технологического развития "НТИ ЭКСПО" пройдет в рамках V Международного форума технологического развития "Технопром-2017" 20-22 июня в Новосибирске при поддержке правительства РФ, коллегии ВПК, Минпромторга России, Минэкономразвития России, МИДа РФ, правительства Новосибирской области.
    3110
  • 22/08/2018

    Учеными впервые запечатлены флуктуации при квантовом фазовом переходе

    Физики впервые смогли напрямую зафиксировать локальную динамику системы, которая совершает квантовый фазовый переход, — аналог таких процессов, как конденсация и кристаллизация. В результате ученые пронаблюдали квантовый аналог пузырей пара, которые появляются в воде во время кипения.
    1088
  • 15/08/2019

    Эксперимент Belle II пройдет с участием ученых Академгородка

    ​Эксперимент Belle II — это один из экспериментов в физике высоких энергий, работающий на передовых рубежах современной науки. Данные, полученные в результате эксперимента, позволят проверить предсказания Стандартной модели для вероятностей редких распадах B- и D-мезонов и t-лептона, улучшить точность измерения параметров нарушения симметрии между веществом и антивеществом и, возможно, обнаружить проявления новой физики.
    541