Лазерные технологии — передовая отрасль современной техники, разработками в которой активно заняты ученые ведущих российских университетов. Уникальный солитонный лазер разработали и успешно испытали ученые Ульяновского государственного университета (УлГУ) и Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), сообщает сайт РИА Новости. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics & Laser Technology.
Лазеры, как объяснили ученые, имеют фундаментальное значение для развития фотоники – перспективного аналога электроники, работающего за счет управления фотонами. По словам ученых УлГУ, особенно востребованы в фотонике лазеры с высокой частотой следования импульсов.
Именно к таким относится разработанный УлГУ совместно с СПбПУ солитонный волоконный лазер с двойной стабилизацией импульса, отличающийся от аналогов компактностью, надежностью, низкой стоимостью и удобством доставки пучка.
Основа таких лазеров – оптоволоконные световоды, через которые часть испускаемой энергии, как объяснили ученые, подается обратно в резонатор лазера. Двойная синхронизация позволяет связать фазы продольных волн и добиться тем самым сверхкоротких мощных импульсов. После нескольких циклов излучения возникает состояние, при котором импульсы становятся солитонами — частицеподобными волнами.
"Мы применили технологию так называемой гибридной синхронизации мод или, простыми словами, двойной стабилизации лазерного импульса. Это помогло создать волоконный лазер, сочетающий высокую частоту импульсов с высоким качеством их последовательности. Сейчас мы достигли частоты следования 12 ГГц и ведем работы над дальнейшим улучшением характеристик", — рассказал старший научный сотрудник Лаборатории квантовой электроники и оптоэлектроники УлГУ Дмитрий Коробко.
Конструкция лазера соединяет два механизма синхронизации: эффект нелинейного вращения поляризации и эффект сдвига частоты, создаваемый оптическим модулятором. По словам ученых, главное достоинство нового лазера — поддержание гармонической синхронизации продольных волн при любом режиме генерации.
Появление новых типов лазеров всегда открывает уникальные, не предусмотренные ранее варианты их применения, уверен директор Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Андрей Кузнецов. По его мнению, развитие лазерных технологий сегодня определяет успех в целом ряде научных и прикладных сфер.
"Первый лазер был создан в 1960 году, а спустя, например, всего три года лазеры совершили революцию в офтальмологии. С каждым этапом развития лазеров возникают задачи, которые они помогают решить – не только в медицине, промышленности или, скажем, квантовых вычислениях, но и в фундаментальной науке. В наше время специалисты в лазерной физике не могут быть просто учеными или просто инженерами: это должны быть инженеры-исследователи, инженеры-изобретатели", – отметил Андрей Кузнецов.
Лазерные исследования — приоритетное направление для УлГУ, в рамках которого подготовка специалистов по лазерной физике совмещена с развитием и внедрением новых технологий. В 2009 году в университете образован Научно-исследовательский технологический институт им. С.П. Капицы, в рамках которого функционирует Научно-образовательный центр лазерных и волоконно-оптических технологий, привлекающий к своей работе лучших молодых ученых и студентов.
