В МГУ создали оптический генератор нового поколения

В МГУ создали оптический генератор нового поколения

Группа ученых физического факультета МГУ совместно с коллегами из Швейцарии разработала устройство, которое позволяет получать сверхкороткие оптические импульсы, а также СВЧ-излучение с рекордно низким уровнем помех. Подробности приведены в статье ученых для журнала Nature Photonics (доступен препринт), кратко о работе сообщает официальный сайт МГУ и ScienceDaily.

В основе разработки лежит диск из кристалла фторида магния. Это соединение прозрачно как для видимого света, так и для значительной части инфракрасного излучения, поэтому его широко используют при производстве призм, линз и других оптических элементов. Ученые обнаружили, что в небольшом, диаметром около миллиметра, диске можно получить солитоны, одиночные электромагнитные волны.

Одиночная волна внутри диска циркулирует по его периметру, и этот процесс физики научились использовать для генерации серии сверхкоротких импульсов длительностью около ста фемтосекунд (1 фемтосекунда равна 10-15 секунды). На сегодняшний день столь короткие импульсы можно получать иными способами и подобные лазеры уже повсеместно используются в офтальмологии для хирургических операций — но новая разработка заметно компактнее, и ученые утверждают, что после доработки длительность импульса можно снизить без усложнения схемы прибора. Кроме того, при помощи микрорезонатора из фторида магния можно получить не просто серию одиночных импульсов, а так называемую оптическую гребенку.

«Гребенкой» ученые называют электромагнитный сигнал, спектр которого состоит из серии равноудаленных линий. Получение таких сигналов по мнению первооткрывателя метода Теодора Хэнша (за эту работу он получил Нобелевскую премию 2005 года) привело к революции в метрологии, так как исследователи научились с очень высокой точностью измерять частоту света. Разработка российско-швейцарской группы, как утверждается в сообщении, позволит создать компактные и сравнительно простые генераторы подобных сигналов. Это необходимо для спектроскопических измерений (например, для изучения экзопланет) и вдобавок позволит получать уже не оптическое, а микроволновое излучение с очень низким уровнем помех.

Солитонами физики называют так называемые уединенные волны. От обычной электромагнитной волны они отличаются тем, что состоят из одного «горба» и распространяются независимо друг от друга. Это отражается и разным математическим описанием. Солитоны являются решением уравнения Кортевега — де-Фриза, а обычные волны можно представить, как решение уравнения, которое так и называется волновым уравнением.

Lenta.ru

Похожие новости:
Американцы создали рекордное магнитное поле
Специалисты Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (LANL) создали рекордное магнитное поле – магнитная индукция составила 100 Тесла. Для сравнения – естественное магнитное поле нашей планеты в два миллиона раз меньше. Команда исследователей шла к этому событию без малого 15 лет! Отметим, что магнитное ..
2012-03-26 1868 0 Научные открытия
0
Ученые создали искусственные тромбоциты
Ученые из  Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UC Санта-Барбара) создали синтетические тромбоциты, компоненты крови, которые препятствуют чрезмерному кровотечению и обладают способностью быстро заживлять раны,сообщает«WordScience.org». Уникальные физические и биохимические свойства тромбоцитов играют важную роль в выполнении сложных биологических ..
2012-06-5 1280 0 Научные открытия
0
Физикам удалось обнаружить фотоны, не изменив их свойства
Квантовая теория гласит: невозможно измерить свойства частицы, не затронув при этом её квантового состояния. Этот постулат лежит в основе знаменитого принципа неопределённости Гейзенберга, который невозможно преодолеть на практике. Но новейшие исследования физиков показывают, что его можно в определённой степени… ..
2013-11-19 2013 0 Научные открытия
0
Физики впервые засняли электрический ток в графене
Ученые из Мельбурнского университета впервые засняли движение электронов в графене. Понимание поведения токов в сверхтонких материалах поможет в разработке эффективных устройств на их основе. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.Электронные устройства следующего поколения, разрабатываемые на основе графена и других сверхтонких ..
2017-04-30 17953 0 Научные открытия
0
Ученые создали препарат, способный омолодить иммунитет
Британские ученые совершили новое открытие. В этот раз они создали удивительное средство, способное оказывать влияние на иммунную систему. Ни для кого не является секретом, что от активности иммунной системы может зависеть предрасположенность людей к вирусным болезням, некоторые из них являются очень опасными, ..
2015-01-16 2681 0 Научные открытия
0
Ученые вырастили из стволовых клеток  почки
Вместо того, чтобы ждать, когда появится почка донора, больные, нуждающиеся в пересадке этого органа, могут получить почку, выращенную на заказ. Недавно был сделан еще один шаг по направлению к этой мечте. Ученым из Университета Австралии Квинсленда удалось успешно ..
2014-01-02 3158 0 Научные открытия
0
Физики создали источник равных одиночных фотонов
Физики из Швейцарии, Франции и Германии создали источник света, который испускает одиночные фотоны равной длины волны. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Phys.org. Созданный учеными источник ..
2015-09-08 3642 0 Научные открытия
1
Запатентована система передачи энергии без проводов
Мобильные телефоны и карманные фонарики без проблем работают на батарейках. Однако из-за ограниченного срока службы батарейки не могут применяться в качестве элемента питания для медицинских приборов испытательной техники, таких как имплантаты и датчики. В настоящее время ученые разработали методику ..
2012-04-23 1580 0 Научные открытия
0
Физики доказали, что магнитное поле изменяет передачу тепла материалом
Итальянские учёные создали устройство, которое демонстрирует, что магнитное поле может контролировать передачу тепла от одного тела к другому. Это явление было впервые предсказано 50 лет назад физиками Казуми Маки (Kazumi Maki) и Алланом Гриффином (Allan Griffin), которые ..
2012-12-23 1698 0 Научные открытия
0
Физики из МГУ создали сверхбыстрый фотонный переключатель
Физики из России и Австралии создали сверхбыстрый фотонный переключатель, работающий на кремниевых наноструктурах. Устройство может стать основой компьютеров будущего и позволить передавать данные с огромной скоростью. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nano Letters, а кратко ..
2015-10-18 1744 0 Научные открытия
0
Из бактерий и золота ученые создали материал будущего
Человечество пока не строит космические корабли, походящие на гигантские живые организмы, как в научной фантастике, но подобное уже, кажется, не за горами. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали материал будущего - нечто, обладающее свойствами живых и неживых субстанций. Если коротко, инженеры ..
2014-05-05 2742 0 Научные открытия
0
Учёные провели новые исследования по изучению ДНК
Физики-теоретики любят играть с очень нетрадиционными игрушками. Мануэль Манги из Университета Тулузы во Франции и его коллеги приняли, казалось бы, игривый подход в анализе того, что происходит с двухцепочечной молекулой ДНК, когда она растянута до предела, сообщает itword.org. Данное исследование в самое ближайшее ..
2012-11-5 1391 1 Научные открытия
0
Физики создали новую форму материи
Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Для этой цели они использовали лазеры, с помощью которых им удалось придать квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.Конденсат ..
2017-03-05 7644 0 Научные открытия
0
Учёные  создали первый в России ускорительный масс-спектрометр
Первый в России ускорительный масс-спектрометр (АМС), созданный Институтом ядерной физики им.Г.И.Будкера  СО РАН, прошёл тестовые испытания. С его помощью учёные смогут точнее определять возраст геологических и археологических находок, при этом для анализа им будет достаточно нескольких миллиграмм вещества. АМС-спектрометр ..
2012-03-14 1409 0 Научные открытия
0
Японским биологам удалось решить проблему клонирования
Генетикам Центра экспериментальной биологии RIKEN в Кобе (Япония) удалось 25 раз осуществить последовательное клонирование мышей, каждый раз получая полностью здоровых, фертильных особей, живших по два года (для мышей это нормальная продолжительность жизни). Учёные использовали тот же метод клонирования, благодаря ..
2013-03-14 1188 1 Научные открытия
0