Физики представили лазер с контролируемой поляризацией

Учёные смогли создать лазер с контролируемым направлением колебаний испускаемого излучения. Над исследованием работали физики из школы инжиниринга и прикладных наук Гарварда (Harvard School of Engineering and Applied Sciences) и компании Hamamatsu Photonics.

"Поляризация – одна из основных характеристик лазерного луча. Контроль над этим параметром можно осуществлять с помощью сложной и дорогостоящей системы оптических устройств. Но мы нашли более простой способ, который позволит создавать лазеры с невиданной ранее изменчивостью параметров, заточенных под строго определённые цели и задачи", — рассказывает профессор Федерико Капассо.

Федерико Капассо (Federico Capasso) (слева) и его студент Наньфан Юй (Nanfang Yu) из Гарварда исследуют полученные образцы (фото Eliza Grinnell/SEAS).

Учёные создали поляризатор прямо на грани лазерного кристалла. Для этого они нанесли металлическую сетку на одну из граней лазера с квантовым каскадом (quantum cascade laser). Такие лазеры излучают на длине волны порядка 10 микрометров (в средней инфракрасной области спектра). Физики "заставили" лазер выдавать линейно-поляризованный свет вдоль произвольно выбранного направления, а также свет с круговой поляризацией.

Все подробности проведённого исследования вы найдёте в статье авторов, опубликованной в журнале Applied Physics Letters.

Назвали изобретение "плазмонный поляризатор" (plasmonic polarizer). Такая компактная технология позволяет контролировать поляризацию твердотельных и полупроводниковых лазеров, излучающих в очень широком диапазоне длин волн.

Кадриз анимационного ролика, демонстрирующего, как можно контролироватьполяризацию луча. Сочетая две перпендикулярные сетки отверстий, можнополучить суперпозицию линейного и кругового поляризованного света (фотоLaboratory of Federico Capasso/SEAS).

Источники света с контролируемой поляризацией необходимы во многих областях. Так, спутники используют две взаимно перпендикулярные по поляризации электромагнитные волны для увеличения пропускной способности каналов, передающих информацию. Волны с круговой поляризацией необходимы для детектирования различных биологических молекул. Лазеры с варьируемым видом поляризации пригодятся в квантовой криптографии.

Гарвард собирается получить патент на это изобретение.