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.



Коды для вставки в блог\форум



Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
Плотоядные бактерии научились работать парамиПлотоядные бактерии научились работать парами
Глава Siemens возмутился, что немцы вохищаются «марихуанщиками» из США, обещающими полёты на ЛунуГлава Siemens возмутился, что немцы вохищаются «марихуанщиками» из США, обещающими полёты на Луну
Потрясающие снимки атомов, сделанные 4D-микроскопом: взгляд изнутриПотрясающие снимки атомов, сделанные 4D-микроскопом: взгляд изнутри
Ржавые опилки станут топливом будущего: испытания в невесомостиРжавые опилки станут топливом будущего: испытания в невесомости
Найдена самая древняя городская канализацияНайдена самая древняя городская канализация
Блок рекламы


Похожие новости

Найдена самая древняя городская канализацияНайдена самая древняя городская канализация
В космосе найдены остатки двух «мертвых» сверхновыхВ космосе найдены остатки двух «мертвых» сверхновых
Найден новый способ редактирования ДНКНайден новый способ редактирования ДНК
Найдена одна из первых галактик ВселеннойНайдена одна из первых галактик Вселенной
NASA нашло способ ускорить создание лунного корабляNASA нашло способ ускорить создание лунного корабля
Найдена одна из наименее плотных экзопланетНайдена одна из наименее плотных экзопланет
В мускулатуре человеческого эмбриона найдено наследие палеозояВ мускулатуре человеческого эмбриона найдено наследие палеозоя
Представлен водородный дрон, способный лететь 15 часов без дозаправки
Найдены угри с самым мощным электрическим ударом в миреНайдены угри с самым мощным электрическим ударом в мире
ВМС США отказываются от сенсорного управления в пользу ручного на эсминцах после столкновенияВМС США отказываются от сенсорного управления в пользу ручного на эсминцах после столкновения
Последние новости

Подгружаем последние новости