Найден действенный способ управления «случайным» лазером

Физики из Института Ланжевена (Франция) и Аризонского университета (США) смоделировали оригинальный управляемый режим работы «случайного» лазера.

Случайными принято называть лазеры с неупорядоченной активной средой, лишённые оптического резонатора. Они имеют более простую конструкцию, чем обычные, но физическая основа их действия — явление вынужденного испускания — остаётся вполне традиционной.

Первые образцы «случайных» лазеров появились совсем недавно, но уже сейчас можно утверждать, что отказ от резонаторов, сложных в изготовлении и чувствительных к температуре и вибрациям, делает эти устройства относительно дешёвыми и надёжными. Упрощённая схема, однако, имеет серьёзнейший недостаток: она плохо поддаётся регулировке, вследствие чего её работа ограничивается многомодовым режимом излучения с непрогнозируемыми частотами лазерной генерации. Экспериментаторы пытаются устранить этот дефект и придумывают самые разные способы подстройки излучения «случайных» лазеров, иногда добиваясь весьма интересных результатов. Об одном из таких исследований, которое было посвящено лазеру на основе жидкого раствора флюоресцентного родамина Б с рассеивающими металлическими сферами, управляемому встряхиванием, мы рассказывали месяц назад.

Как бы там ни было, построить «случайную» лазерную систему с возможностью точной установки частоты никому пока не удавалось. Теоретическое решение этой задачи и попробовали найти авторы.


Излучение накачки (зелёная стрелка) проходит сквозь пространственный модулятор и попадает на диэлектрическую структуру с воздушными зазорами, которая выдаёт обозначенное красным лазерное излучение. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.)

В расчётах франко-американкой группы одномерный «случайный» лазер представлялся в виде набора диэлектрических слоёв, разделённых воздушными зазорами. Толщина 161 слоя и зазоров варьировалась случайным образом, но оставалась близкой к 100 и 200 нм. Излучение накачки падало перпендикулярно этой структуре, а лазерный свет выходил с обоих её торцов.

Отличительной чертой схемы стало то, что излучение накачки предварительно проходило через пространственный модулятор света — несложное устройство, задающее интенсивность излучения, которое попадает на тот или иной диэлектрический слой. Работой модулятора управлял итеративный алгоритм, который должен был согласовать реальный спектр излучения лазера с некоторым предварительно выбранным спектром.

Вычисления показали, что составленный алгоритм действительно позволяет выбирать любую моду из спектра испускания и вводить «случайный» лазер в контролируемый одномодовый режим работы. В скором времени физики планируют испытать на практике свою методику управления, полное описание которой можно найти в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам arXiv.







Интересные новости
Набагато ближче до будинку: вчені розкрили природу загадкового космічного сигналуНабагато ближче до будинку: вчені розкрили природу загадкового космічного сигналу
Марс впливає на нагрівання Землі – дослідженняМарс впливає на нагрівання Землі – дослідження
«Живе викопне»: вчені розповіли, яка тварина майже не змінилася з доісторичних часів«Живе викопне»: вчені розповіли, яка тварина майже не змінилася з доісторичних часів
Блок рекламы


Похожие новости

Знайдені в Шотландії мумії виявилися «зібраними» з останків шести людейЗнайдені в Шотландії мумії виявилися «зібраними» з останків шести людей
На Карибах знайдено бактерії-гіганти - можна побачити навіть без мікроскопаНа Карибах знайдено бактерії-гіганти - можна побачити навіть без мікроскопа
Ученые создали «наномашины», способные убивать ракУченые создали «наномашины», способные убивать рак
Чайный гриб оказался способен выжить в марсианских условияхЧайный гриб оказался способен выжить в марсианских условиях
Ученые выяснили, почему сердце способно к самовосстановлениюУченые выяснили, почему сердце способно к самовосстановлению
Найден фрагмент астероида, погубившего динозавров - CNNНайден фрагмент астероида, погубившего динозавров - CNN
Найдены следы исчезнувшего континента, который соединял Азию и Западную ЕвропуНайдены следы исчезнувшего континента, который соединял Азию и Западную Европу
В MIT изобрели способ наносить невидимые человеческим глазом QR-кодыВ MIT изобрели способ наносить невидимые человеческим глазом QR-коды
В Японии изобрели телевизор, который способен передать вкус еды — его придётся облизывать
А я милого узнаю по походке: британские учёные предложили новый способ идентификации владельцев смартфонов
Последние новости

Подгружаем последние новости