​Выходная мощность созданного специалистами из МГТУ имени Н. Э. Баумана и Физического института имени П. Н. Лебедева РАН лазера среднего инфракрасного диапазона достигла 2,3 Ватта, что является рекордом среди подобных моделей. Это стало возможным благодаря специальной системе линз и зеркал, компенсирующей тепловые эффекты при работе лазера. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Optics Express.

«Нам удалось получить рекордную для лазеров данного типа мощность – 2,3 Ватта. Источники среднего инфракрасного излучения могут быть использованы для изучения оптических и теплофизических параметров различных биотканей человека. Созданный нами лазер после небольших доработок будет обладать значительным преимуществом перед существующими сегодня моделями: перестройка лазера по шкале длин волн позволит варьировать глубину проникновения излучения в ткани», – приводятся в пресс-релизе Россйиского научного фонда, поступившем в редакцию Indicator.Ru, слова начальника лаборатории стабилизированных лазерных систем научно-образовательного центра «Фотоника и ИК-техника» МГТУ Владимира Лазарева.

Лазерные источники излучают узконаправленные пучки света со строго заданными характеристиками, такими как длина волны, обуславливающая цвет в видимом диапазоне, и амплитуда, определяющая интенсивность пучка (обычные лампочки создают рассеянный белый свет, представляющий собой смесь потоков многих цветов одновременно).

Основная составляющая лазера – это активная среда. Она может быть жидкой, твердой и газообразной, важна только способность к испусканию квантов света после определенного воздействия, сопряженного с включением источника. Таким пусковым механизмом может стать излучение другого лазера, импульс тока или химическая реакция, протекающая в активной среде.

Довольно часто в качестве активной среды для лазеров среднего инфракрасного диапазона используют кристаллы с примесями различных ионов, например селенид кадмия с примесью ионов хрома.

В лазерах с такими кристаллами было замечено, что под действием активирующего излучения активная среда может сильно нагреваться. Ученые из МГТУ решили проверить, как нагревание среды влияет на ее способность к испусканию квантов света – люминесценции. Нагретые образцы селенида кадмия активировали с помощью другого лазера и измеряли время, в течение которого кристалл испускал свечение. Эксперимент показал, что чем выше температура среды, тем быстрее в ней проходит люминесценция, а это приводит к снижению эффективности источника света.

Ученые создали связанную с кристаллом систему из линз и зеркал, позволяющую получить стабильное излучение высокой мощности в условиях экстремального нагрева лазерного кристалла.

В проекте, поддержанном Президентской программой исследовательских проектов Российского научного фонда, также принимали участие сотрудники Физического института имени П. Н. Лебедева РАН, вырастившие лазерные кристаллы по уникальной технологии.

Источники

Физики из России создали рекордно мощный однокристальный инфракрасный лазер
Lenta-7day.ru, 29/05/2019
Особая конструкция резонатора позволила усилить мощность лазера в среднем ИК-диапазоне в полтора раза
Индикатор (indicator.ru), 29/05/2019
Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана создали рекордно мощный однокристальный инфракрасный лазер
БезФормата.Ru Москва (moskva.bezformata.ru), 29/05/2019
Российские физики создали уникальный рекордно мощный инфракрасный лазер
Русский пульс (russianpulse.ru), 29/05/2019
Российские физики создали уникальный рекордно мощный инфракрасный лазер
Эксперт (expert.ru), 29/05/2019
Ученые сделали лазер в среднем ИК-диапазоне мощнее в 1,5 раза
Margust (gazeta-margust.ru), 29/05/2019
Физики из России создали рекордно мощный инфракрасный лазер
Российский фонд фундаментальных исследований (rfbr.ru), 30/05/2019
Особая конструкция резонатора позволила усилить мощность лазера в среднем ИК-диапазоне в полтора раза
Российский научный фонд (рнф.рф), 30/05/2019
Особая конструкция резонатора позволила усилить мощность лазера в среднем ИК-диапазоне в полтора раза
Российский научный фонд (rscf.ru), 30/05/2019

Похожие новости

  • 14/12/2018

    Грантополучатели РНФ в программе России-24 «Наука»

    Несколько дней назад вручили Нобелевскую премию за исследования в области лазерной физики. В России тоже успешно работают в этой области. Так, Лаборатория лазерного воздействия Объединенного института высоких температур (ОИВТ) РАН Михаила Аграната разработала и совершенствует фемтосекундный лазерный скальпель – оптический пинцет, который работает в бесконтактном режиме и помогает с генетической диагностикой эмбриона, если ему от родителей передались какие-то аномалии.
    943
  • 12/06/2019

    Глава ОИЯИ рассказал о значении участия России в ЦЕРН

    Полноправное участие России в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) необходимо для участия отечественных ученых в проектах в области физики высоких энергий и приведет к укреплению позиций российской науки в мире, считает директор Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) академик Виктор Матвеев.
    277
  • 28/05/2019

    Ученые из России сделали угольные ТЭС более экологичными и выгодными

    Российские металлурги усовершенствовали созданную ими методику почти полной переработки золы, позволяющую извлечь из отработанного топлива не только алюминий и другие полезные вещества, но и удалять из золы углерод.
    208
  • 16/10/2018

    Профессор Ильдар Габитов: электроника зашла в тупик

    ​Фотонный компьютер, Wi-Fi из лампочки, материалы-невидимки, боевые лазеры и сверхчувствительные сенсоры... Все это плоды одной и той же науки - фотоники. О том, почему именно свет сегодня стал объектом изучения чуть ли не для половины физиков во всем мире, "Огоньку" рассказал профессор Сколтеха Ильдар Габитов.
    546
  • 25/09/2018

    Физики измерили намагниченность диэлектрика за одну триллионную долю секунды

    Коллектив ученых из России, Германии, Швеции и Японии разработал способ изменить намагниченность диэлектрика, воздействуя на него сверхкороткими лазерными импульсами. Ученым удалось добиться времени изменения намагниченности в одну пикосекунду – это в 100 раз меньше, чем предполагалось ранее.
    450
  • 06/03/2019

    Российские ученые научились «разряжать» грозовые облака

    ​Российские физики научились высекать молнию из грозового облака до того, как оно приблизится к взрыво- или пожароопасному объекту. Опыты проводились с помощью искусственных грозовых ячеек, куда вводили модельные гидрометеоры.
    323
  • 06/06/2018

    Луч-бублик поможет в создании наноиглы для миниатюрной электроники

    ​Найден способ создавать сверхтонкие элементы наноэлектроники при помощи лазерных лучей в форме бублика. Новая технология поможет уменьшить элементы на микросхемах до размеров нескольких десятков атомов, что в десять раз меньше, чем возможно сегодня.
    348
  • 15/08/2018

    Описаны механизмы увеличения энергии электронов в химических реакциях

    ​Ученые описали, как можно увеличить энергию электронов в ходе химических реакций. Принципы этого процесса используются в химическом синтезе, однако детально их ранее не исследовали. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ и опубликована в журнале Angewandte Chemie.
    883
  • 06/11/2018

    Российские физики разработали новую микроволновую антенну

    ​Ученые из Университета ИТМО совместно с коллегами из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН предложили новую микроволновую антенну, которая создает однородное магнитное поле в большом объеме и позволяет синхронизировать электронные спины группы дефектов в структуре наноалмаза.
    460
  • 20/07/2018

    Физики из России создали «лампочку» из оптоволокна, работающую в космосе

    ​Российские ученые создали прототип оптоволоконных источников света, способных работать в космосе и не разрушаться под действием радиации. "Инструкции" по их сборке были опубликованы в Journal of Lightwave Technology.
    449