Фото:
РИА Новости
Комментарии
Специалисты из МГТУ имени Баумана создали простую систему линз и зеркал, позволившую им резко повысить мощность "кристаллических" инфракрасных лазеров и достичь рекордно высокого КПД работы. Их выводы были опубликованы в журнале Optics Express.
"Источники среднего инфракрасного излучения можно применять для изучения оптических и теплофизических параметров различных тканей тела. Наш лазер будет превосходить существующие сегодня модели после небольших доработок, так он позволит нам варьировать глубину проникновения излучения в ткани", — рассказывает Владимир Лазарев из МГТУ имени Баумана.
Лазарев и его команда уже несколько лет проводят эксперименты на кристаллах из соединения кадмия, селена и серы. Они сегодня считаются одним из самых перспективных материалов для создания лазеров, работающих в средней части инфракрасного спектра.
Недавно физики из МГТУ усовершенствовали их, заставив пропускать через себя абсолютно весь свет при помощи своеобразной лазерной "гравировки" поверхности этих кристаллов. В своей новой работе они решили одну из самых больших проблем, характерную фактически для всех излучателей подобного типа.
Дело в том, что все подобные "кристаллические" лазеры отличаются относительно низкой мощностью работы, так как в процессе накачки они сильно нагреваются, что меняет характер их взаимодействия со светом. В подобных условиях они начинают быстрее переизлучать свет, что резко снижает КПД их работы и жестко ограничивает их мощность.
Как сообщает пресс-служба Российского научного фонда, Лазарев и его коллеги выяснили, как можно ликвидировать эту проблему, проследив за тем, что происходит со светом внутри подобных кристаллах при разных рабочих температурах лазера.
Для этого они проследили за тем, как быстро ионы хрома, вкрапления которых присутствовали внутри кристалла селенида кадмия, испускали вспышки света после облучения короткими импульсами другого лазера.
Эти наблюдения помогли им понять, как вырабатывается тепло внутри лазера и где оно скапливается, и создать специальную систему сферических зеркал и линз, которая защищала кристалл от перегрева. Она позволила ученым достичь пока рекордной мощности для подобных инфракрасных лазеров, состоящих из одного кристалла, превышающей прошлые показатели в 1,5 раза.
Дальнейшее совершенствование этой системы, а также другие небольшие изменения в конструкции лазера, как надеются ученые, помогут им повысить его мощность и КПД работы на еще более солидные значения. Это позволит использовать подобные излучатели для проведения операций на зубах, костях и прочих внутренних органах, а также для создания новых систем связи и различных датчиков.
