Найден действенный способ управления «случайным» лазером
Физики из
Случайными принято называть лазеры с неупорядоченной активной средой, лишённые оптического резонатора. Они имеют более простую конструкцию, чем обычные, но физическая основа их действия — явление
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
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
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
Подготовлено по материалам