Ученые сумели обойти ряд ограничений для современных лазеров

Реализаций проекта занималась международная группа специалистов, в состав которой вошли представители Томского политехнического университета. Для перестроения длины волны лазера во всем видимом диапазоне ученые использовали фотон-кристаллические волокна с переменным диаметром центрального канала световода.

Современные лазеры излучают в узкой спектральной полосе, которая жестко ограничивается свойствами среды. Поэтому для получения красного или зеленого излучений необходимо создавать новый лазер или применять конверсировать имеющееся излучение. Эти технологии при этом также имеют ограничения.

«Нас интересовало решение, исключающее минусы известных подходов, и при этом простое и дешевое», - рассказал РИА «Новости» доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Роман Егоров.

В результате был собран волоконный лазер, генерирующий на выходе световые импульсы с центральной длиной волны 1.04 микрометров, длительность которых меняется от пикосекунды до 50 фемтосекунд. При этом его излучение заводилось в частицу специально профилированного фотон-кристаллического волокна (ФКВ).

Его особенность состоит в том, что центральная область, где проходит свет, окружена упорядоченной структурой пустотелых или заполненных специальным материалом микро-каналов. При постепенном сужении канала и определенном подборе материала волокна спектр излучения на выходе будет варьироваться в зависимости от длительности и интенсивности импульсов на входе. Это и позволило разработчикам перестраивать выходное излучение в диапазоне длин волн 420-600 нанометров, перекрывающем практически весь видимый диапазон. При этом оно имело низкую зашумленность.

Возможность плавной перестройки длины волны излучения востребована в лазерной микроскопии, которая находит применение в физике, биологии, нейрологии, онкологии и других сферах.