Семь лазеров начинают работать как один. Новая модель показала, как получить рекордно узкий спектр и зачем это нужно связи, медицине и промышленности.
Ученые из Института автоматики и электрометрии СО РАН и Новосибирского государственного университета разработали компьютерную модель, которая впервые объяснила механизм так называемого «спектрального схлопывания» в семижильном волоконном лазере. Расчеты показали, что при сильной оптической связи между жилами семь отдельных полос генерации объединяются в одну чрезвычайно узкую спектральную линию. Это открывает возможности для создания более мощных и одновременно сверхстабильных волоконных лазеров, востребованных в оптоволоконной связи, высокоточной обработке материалов, спектроскопии и лазерной хирургии. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.
Обычный волоконный лазер представляет собой тонкую стеклянную трубку с сердцевиной, по которой распространяется свет. Повышение мощности таких устройств ограничено физическими эффектами: при увеличении диаметра сердцевины возникают филаментация луча, самофокусировка и риск повреждения самого волокна. Одним из решений стали многожильные волокна, состоящие сразу из нескольких световодов. Однако у такой конструкции есть серьезный недостаток: каждая жила генерирует свет на своей длине волны, поскольку ее брэгговская решетка отражает излучение по-разному. В результате общий спектр становится широким и нестабильным, а луч трудно сфокусировать в маленькое пятно.
Источник: hi-tech.mail.ru