​Российские физики разработали новый тип оптического волокна для лазеров, излучающих в области 1,6–1,8 микрометров, и изучили его уникальные характеристики. Работа проводится впервые в мире, а ее результаты опубликованы в журнале IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), кратко о нем рассказывается в пресс-релизе фонда.

"Благодаря компактности, надежности, высокому качеству выходного излучения в настоящее время особую популярность получили волоконные лазеры, в которых в качестве активной среды используется оптоволокно с различными добавками химических элементов, преимущественно редкоземельных металлов. В таких лазерах излучение распространяется в области размером 2-10 микрометров, что позволяет получать высокую яркость. 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", - рассказал Сергей Фирстов, кандидат физико-математических наук и старший научный сотрудник Научного центра волоконной оптики РАН.

Сергею Фирстову и его коллегам удалось этого добиться при помощи введения химического элемента висмута в оптоволокно с высоким содержанием оксида германия. Известно, что висмут при нормальных условиях - это блестящий серебристый металл с розоватым отблеском. При добавке этого элемента оптоволокно наделяется уникальными способностями, которые позволяют усиливать и генерировать оптическое излучение на различных длинах волн, в данном случае от 1.6 до 1.8 микрометров (для сравнения: толщина человеческого волоса равна примерно 40 микрометров). Это излучение относится к ближнему инфракрасному диапазону, которое не видно человеческим глазом.

Физики установили, что оптоволокно приобретает необходимые свойства при введении ионов висмута в оптоволокно с высоким количеством оксида германия. Только в этом случае ион висмута, встраиваясь вблизи дефекта сетки стекла, будет работать как активный центр. Авторы работы интенсивно занимаются экспериментальными исследованиями свойств таких волокон, обращая внимание на интересные особенности, - такая работа проводится впервые в мире. В частности, недавно был обнаружен новый оптический эффект - обесцвечивания волокна под воздействием лазерного излучения и его обратимость при нагреве.

Сейчас данного типа волокна созданы лазеры в области 1.7 микрометров с мощностью более 2 ватт и КПД более 30%. Разработка не имеет зарубежных аналогов. До сих пор остается неизвестным фундаментальное ограничение характеристик таких лазеров. Ученые считают, что эти характеристики, вполне вероятно, можно улучшить, совершенствуя технологию их изготовления.

"Волоконные лазеры генерируют в определенных областях длин волн, при этом область длин волн 1.6-1.8 микрометров оставалась почти неосвоенной, - подытоживает Сергей Фирстов. - Добавление висмута в стеклянную матрицу с высоким содержанием оксида германия стало прорывом, позволившим реализовать новый тип световодов, который можно использовать в качестве активной среды для создания усилителей и лазеров, работающих в этом спектральном диапазоне".

Источники

Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
Agentnews.ru (agentnews.ru), 09/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
АНО Модернизация (i-russia.ru), 09/05/2018
В России создано не имеющее аналогов "лазерное" оптоволокно
123ru.net, 08/05/2018
Создан новый тип оптоволокна для инфракрасных лазеров
Forexluks (forexluks.ru), 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
Новости@Rambler.ru, 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
Российский научный фонд (рнф.рф), 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
Москва-ТуТ (moskva-tyt.ru), 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
Profi-news.ru, 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
РИА Новости, 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
MosDay.ru, 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
MosDay.ru, 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна
Newsmir.info, 08/05/2018
Создан новый тип оптоволокна для инфракрасных лазеров
Newstes.ru, 08/05/2018
Создан новый тип оптоволокна для инфракрасных лазеров
Полит.ру, 08/05/2018
"Создан новый тип оптоволокна для инфракрасных лазеров"
Ivest.kz, 08/05/2018
Создан новый тип оптоволокна для лазеров, излучающих в ближнем ИК-диапазоне
Margust (gazeta-margust.ru), 08/05/2018
Создан новый тип оптоволокна для лазеров, излучающих в ближнем ИК-диапазоне
Газета.Ru, 08/05/2018
Физики из России создали новый тип "лазерного" оптоволокна - "Наука"
Новости-Дня (novosti-dny.su), 09/05/2018
Создан новый тип оптоволокна для ярких и компактных ИК-лазеров
Редкие земли (rareearth.ru), 10/05/2018

Похожие новости

  • 14/05/2018

    Ученые знают, как заставить проводник из графена лучше работать

    ​Графен – очень хороший проводник и перспективный материал, обладающий необычными свойствами. Сегодня ученые могут изготавливать уникально чистые образцы графена, которые содержат всего несколько примесей, мешающих его работе.
    70
  • 06/03/2018

    Ученые предложили способ получения электрон-позитронной плазмы экстремально высокой плотности

    ​Ученые из Федерального исследовательского центра Институт прикладной физики РАН совместно с коллегами из Нижегородского государственного университета нашли условия, при которых лавинообразное рождение электронов и позитронов в фокусе сверхмощного лазерного импульса приводит к возникновению плазмы рекордно высокой плотности.
    172
  • 15/05/2018

    Российские ученые обнаружили аномалии в изменении теплоемкости кристаллов

    ​Российские ученые из МГТУ им. Н.Э. Баумана и Института физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина РАН исследовали необычное увеличение теплоемкости кристаллов, которое проявляется, если между частицами действуют силы с ограниченным радиусом действия.
    113
  • 29/12/2017

    Топ-20 наиболее интересных разработок сибирских ученых в 2017 году

    На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-20  сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2017 года, размещенных на нашем портале.
    675
  • 25/05/2018

    Ученые обнаружили новый тип полуметаллов

    ​Российские ученые впервые описали топологическую электронную структуру моносилицида кобальта и обнаружили, что материал относится к новому типу полуметаллов. Результаты исследования описаны в журнале Journal of Physics: Condensed Matter.
    79
  • 17/03/2017

    Сибирские физики создадут точнейшие атомные часы

    Ученые из Института лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и из Новосибирского государственного технического университета разработали сверхстабильный лазер для атомных часов, который позволит российским физикам создать устройства для измерения времени, не уступающие в точности западным аналогам, говорится в статье, опубликованной в Journal of Physics: Conf.
    1181
  • 05/05/2018

    Российские химики нарушили симметрию ради создания противогрибковых препаратов

     Российские ученые разработали новое соединение, ускоряющее химические реакции, которое можно использовать для синтеза лекарств. Благодаря несимметричной структуре оно позволяет соединять в единую систему две молекулы, точно контролируя их расположение в пространстве.
    101
  • 28/03/2018

    Российские химики раскрыли механизм важнейшей для промышленности реакции

    ​Механизм важнейшей окислительной реакции Байера-Виллигера, известной больше ста лет, раскрыт международной группой ученых. Реакция является универсальным путем получения эфиров органических кислот - базовых соединений для химической промышленности.
    158
  • 01/03/2018

    Томские физики создали миниатюрные голубые струи и красные спрайты

    ​Сотрудники Института сильноточной электроники СО РАН описали открытое и воспроизведенное ими в лабораторных условиях явление апокампа — формирование голубых и красных струй плазмы, возникающих на изгибе канала импульсно-периодического электрического разряда в различных газах.
    195
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    1425