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:
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 1745 0 Научные открытия
0
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 2057 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 1515 1 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 1397 1 Научные открытия
0
«Нанобарабан» приблизили к квантовому пределу усиления
Физики из университетов Аалто и Ювяскюля (Финляндия) разработали квантовый усилитель микроволнового излучения, способный функционировать с уровнем шума, близким к квантовому пределу. Коэффициент усиления прибора достигает 41 децибелла (12,5 тысяч раз), при этом добавка квантового шума превышала квантовый предел (полкванта) ..
2016-11-05 6610 0 Научные открытия
0
Физики разработали настольный рентгеновский лазер
Международный коллектив физиков разработал настольный рентгеновский лазер, который можно применять для биологических, физических и других научных исследований, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. Считается, что широкое распространение рентгеновских лазеров в научных лабораториях повлечет за собой микро-революцию ..
2012-06-10 2203 0 Научные открытия
0
Андронный коллайдер поставил очередной рекорд
Интернет новейшего поколения осваивают физики-ядерщики из подмосковной Дубны. С его помощью они обрабатывают результаты экспериментов на большом андронном коллайдере. Эту гонку уже не остановить: физики разгоняют протоны до все более высоких энергий.Источник: newstube.ru ..
2012-03-23 3430 0 Научные открытия
0
Никола Тесла. Он мог расколоть земной шар
Он мог расколоть земной шар. 10 июля 1856 года родился Никола Тесла «Сумасшедший гений, яйцеголовый, социопат, зарвавшийся хорват», — так называли современники ученого Николу Теслу и, надо сказать, было за что. Говорят, он спал всего два часа в сутки, что ночами писал ..
2014-07-12 3392 0 Научные открытия
0
Студент помог объяснить загадочное космическое явление
Учёные из Японии обнаружили необычайно высокое содержание изотопа углерода в деревьях, которые произрастали на планете в 774-775 годах нашей эры. Однако исследователи не смогли установить истинную причину природной аномалии. Единственное, что они смогли предположить: она кроется в неком космическом ..
2012-07-4 1605 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 2144 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 18197 0 Научные открытия
0
Ученые нашли самый прочный в мире материал
Ученые из Гельмгольца (Берлин, Германия) (HZB) обнаружили, что графен сохраняет свои замечательные электропроводящие свойства даже когда он находится в тесном контакте с такими материалами, как стекло и кремний. Это может стать ключевым открытием для разработки более эффективных тонкопленочных солнечных ..
2013-10-12 2355 0 Научные открытия
0
Коллаборация OPERA в пятый раз обнаружила тау-нейтрино
Коллаборация Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) с достоверностью пять сигм в пятый раз обнаружила тау-нейтрино в пучке мюонных нейтрино. Об этом сообщается на сайте ЦЕРНа. Эксперимент OPERA призван доказать существование нейтринных осцилляций: превращений трех типов (электронного, ..
2015-06-17 6593 0 Научные открытия
1
Женщины живут дольше мужчин из-за мутации ДНК
Наибольший разрыв в сроке жизни между полами - на Украине: мужчины - 62 года, женщины - 74. Большая продолжительность жизни женщин по сравнению с мужчинами объясняется генетическим сбоем, который передается из поколения в поколение. ДНК, отвечающие за энергию, передаются только по материнской линии. Ученые ..
2012-08-3 1809 0 Научные открытия
0
Ученые создадут давление, как в центре Земли
Алмазные кристаллы, имеющие специальную форму и сложную поверхность, будут использованы при создании научной установки, с помощью которой ученые могут воспроизвести постоянное давление, превышающее давление в центре Земли. Новая технология изготовления и обработки алмазных кристаллов, своего ..
2012-11-2 1802 1 Научные открытия
0