​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

  • 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.
    2277
  • 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.
    1792
  • 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.
    805
  • 23/01/2019

    Новосибирские физики смоделировали атмосферу экзопланет

    ​Сотрудники Института лазерной физики СО РАН в лабораторных условиях моделируют плазменный ветер, аналогичный тому, что испускают объекты в сотнях световых лет от Земли. Эти исследования имеют большое значение для изучения состава и динамики верхней атмосферы разных классов экзопланет, в том числе потенциально пригодных для жизни.
    831
  • 21/05/2019

    По итогам сочинского форума «Наука будущего — наука молодых»

    ​В Сочи завершились III Международная конференция «Наука будущего» и IV Всероссийский форум «Наука будущего — наука молодых». Мы попросили сибирских ученых, в них участвующих, рассказать, какие проекты они представляли на мероприятиях форума и с какими целями приехали сюда.
    465
  • 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.
    2882
  • 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.
    1005
  • 15/07/2019

    В ЦЕРН обнаружили новую частицу

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила об открытии двух новых возбужденных состояний прелестного бариона, которые, возможно, являются новой частицей Λb (1D) (лямбда-б барион (1D)) или Σb (сигма-б барион).
    384
  • 19/05/2017

    Энергия молодости как движущая сила науки

    Так же, как российское могущество прирастает Сибирью, могущество Сибирского отделения прирастает молодыми учеными. Они приходят в науку разными путями, но затем все эти тропинки сливаются в одну дорогу, ведущую в будущее.
    2007
  • 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.
    441