​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
Физики РАН разработали новый тип оптоволокна
Научная Россия (scientificrussia.ru), 31/05/2018

Похожие новости

  • 23/07/2018

    Российские физики создали суперлюминесцентный световод для космических аппаратов

    Оптоволокно с добавкой висмута может стать мощным суперлюминесцентным источником излучения для инструментов и приборов, работающих в космосе.   Исследователи из Научного центра волоконной оптики (НЦВО) РАН и Института химии высокочистых веществ им.
    103
  • 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.
    209
  • 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.
    801
  • 20/07/2018

    Ученые исследуют распространение тепла в сверхчистых кристаллах

    Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали математическую модель процессов, происходящих при распространении тепла в сверхчистых кристаллах. Это откроет перспективы создания новых материалов для использования в охлаждающих контурах различного оборудования.
    112
  • 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.
    73
  • 20/06/2018

    Ученые объяснили формирование суперземель

    ​Российские ученые проанализировали эволюцию молодых звезд и выяснили, как формируются планеты на ранних стадиях. Это поможет изучать процессы, происходящие при образовании экзопланет, что позволит лучше понять структуру и строение космических тел, находящихся в том числе и в Солнечной системе.
    162
  • 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.
    265
  • 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.
    255
  • 17/08/2018

    Двухслойная мембрана позволит получить особо чистый кислород

    ​Российские ученые разработали новую двухслойную мембрану для получения особо чистого кислорода из воздуха. Ее можно использовать в микро- и наноэлектронике, фармацевтической промышленности и биотехнологии.
    81
  • 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.
    1330