Звонок по России бесплатно
+7 800 100-95-17
+7 800 100-95-17
Звонок по России бесплатно
+7 495 765-49-21
Для Москвы
+7 342 256-30-23
Для Перми
+7 365 277-78-75
Для Симферополя
{ itemsCount }
Ваша корзина пуста
item.image.alt
Итоговая сумма:
{item.total_price}
Итого: { itemsPrice }
Оформить заказ
11 января 2019

Учёные изобрели волоконный лазер нового типа


Российские учёные создали новый тип волоконного лазера. Он преобразует многомодовое излучение низкого качества в высококачественное, при этом в его конструкции использованы более простые элементы.

Моды – это электромагнитные волны, из которых состоит распространяющийся по лазерному волокну пучок света. Излучение может состоять как из одного мода, так и сразу из нескольких. Второй вариант позволяет применять более дешёвые компоненты, однако качество светового сигнала будет более низким: различные моды накладываются друг на друга, из-за чего происходит более быстрое затухание и размывание сигнала.

Принцип функционирования волоконных лазеров основан на видоизменении излучения диодов накачки, имеющего низкое качество, в высококачественный лазерный поток света. Этот пучок имеет небольшой диапазон длин волн и очень незначительный угол расхождения луча. Используемые для этой цели волоконные светодиоды имеют в своём составе ионы редкоземельных металлов; они дороги и сложны в производстве, кроме того – они функционируют только в ближнем ИК-спектре.

В своей новой работе отечественные исследователи воспользовались обычными многомодовыми световодами, не содержащими редкоземельных металлов и имеющими большой диаметр сердцевины. Эти компоненты проводят сигнал за счёт внутреннего отражения. Помимо этого, в них низкокачественный исходный сигнал преобразуется в высококачественный за счёт эффекта вынужденного комбинационного рассеяния, когда волны меняют частоту и длину в результате столкновения с атомами встреченного на пути материала. Улучшение сигнала производилось в несколько этапов. На одном из них в световод были добавлены специальные решётчатые структуры, которые пропускали волны только определённой длины.

Получившийся непрерывный оптоволоконный лазер образует сине-зелёное свечение, которое может быть использовано вместо использующихся ныне газоразрядных аргоновых приборов. Кроме того, такой лазер позволяет создавать новые типы лазерных дисплеев и может применяться в биомедицинской диагностике и лабораториях, когда необходимо визуализировать результаты исследований. Примечательно, что созданный лазер производит более качественное и эффективное излучение, являясь более дешёвым по стоимости.

Оптическое волокно впервые было продемонстрировано ещё в XIX веке. Точнее, это был прообраз, который ещё нельзя было использовать на практике. Только в первой половине следующего столетия учёные смогли создать первые пригодные для практического использования модели оптоволокна. А в шестидесятых годах началась история оптоволоконных лазеров. Первоначально главной проблемой таких устройств было быстрое затухание светового сигнала; но через несколько лет было получено оптоволокно, легированное неодимом – редкоземельным металлом, что позволило устранить быстрые затухания. В последующие годы конструкции оптоволоконных лазеров совершенствовались, но всё равно важным компонентом их оставались редкоземельные металлы — неодим, эрбий, иттербий. Это создавало новую проблему – высокую стоимость устройства.

Учёные изобрели волоконный лазер нового типа