Ультрафиолетовый лазер российских ученых ускорит интернет

Ультрафиолетовый лазер российских ученых ускорит интернет

Новости науки и техники Комментариев к записи Ультрафиолетовый лазер российских ученых ускорит интернет нет

Российские физики разработали дешевый наноматериал, позволяющий превращать свет инфракрасного лазера в ультрафиолет, что ускорит работу компьютерных сетей и позволит ученым следить за движением отдельных молекул и атомов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nanoscale.

Self-adjusted all-dielectric metasurfaces for deep ultraviolet femtosecond pulse generation

Here, we propose a novel strategy for the self-assembled fabrication of large-scale resonant metasurfaces, where incident femtosecond laser pulses adjust the initial silicon films via specific surface deformation to be as resonant as possible for a given wavelength. The self-adjusting approach eliminates the necessity of multistep lithography and designing, because interference between the incident and the scattered parts of each laser pulse “imprints” resonant field distribution within the film. The self-adjusted metasurfaces demonstrate a high damage threshold (≈1012 W cm−2) and efficient frequency conversion from near-IR to deep UV. The conversion efficiency is up to 30-fold higher compared with nonresonant smooth Si films. The resulting metasurfaces allow for the generation of UV femtosecond laser pulses at a wavelength of 270 nm with a high peak and average power (≈105 W and ≈1.5 μW, respectively). The results pave the way to the creation of ultrathin nonlinear metadevices working at high laser intensities for efficient deep UV generation at the nanoscale.

http://pubs.rsc.org/-/content/articlelanding/2016/nr/c6nr04860a/#!divAbstract

«Используя сверхкороткие лазерные импульсы для передачи информации, мы сможем значительно уплотнить и ускорить ее поток. К тому же такие метаповерхности можно внедрить в оптический чип и с их помощью переключать частоту излучения. Это позволит разделять потоки данных и параллельно производить большие объемы вычислений», – рассказывает Антон Цыпкин из университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова передает пресс-служба вуза.

Ультрафиолетовое излучение обладает рядом интересных свойств, позволяющих использовать его для ускорения химических реакций, печати микросхем, сверхчеткой микроскопии и ряда других научных и промышленных задач. За последние годы физики и инженеры создали десятки видов ультрафиолетовых лазеров и источников света в надежде разработать на их основе световые компьютеры и системы передачи данных.

Тем не менее сделать это пока не удалось, в том числе и из-за того, что интеграция ультрафиолетовых лазеров в микросхемы затруднена по той причине, что лишь некоторые твердые материалы могут вырабатывать ультрафиолет сам по себе. Еще меньше материалов может вырабатывать ультрафиолет, не тратя при этом гигантское количество энергии.

Цыпкин и его коллеги нашли решение этой проблемы, научившись преобразовать другой, более удобный вид излучения – свет обычного инфракрасного лазера – в сверхкороткие лазерные пучки ультрафиолета.

1482703632

Эту задачу они решили, создав нанопленку из кремния, покрытую множеством выступов и ямок, особым образом взаимодействующих со светом. Эти выступы, как объясняют ученые, «нарисованы» на поверхности пленки таким образом, что поглощают импульсы лазера на определенной длине волны и переизлучают их в форме очень коротких ультрафиолетовых вспышек, длящихся около фемтосекунды (10 в минус 15 степени секунды).

Как подчеркивают исследователи, такая конструкция может вырабатывать не только обычный ультрафиолет, который могут видеть птицы и некоторые насекомые, но и глубокую разновидность этого свечения, применяющуюся в медицине и науке.

Другие источники ультрафиолетового излучения вырабатывают более яркие пучки и обладают более высоким КПД, но при этом пленка, созданная Цыпкиным и его коллегами, формирует более кучное и плотное излучение, для получения которого обычно используются громоздкие и дорогостоящие системы. Поэтому, как считают петербургские ученые, их изобретение найдет свое место в телекоммуникационных технологиях и в науке.

Источник: https://ria.ru/science/20161202/1482704128.html

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top