Лазерный мир

Для этого необходимо использовать сапфировое волокно для фокусировки излучения лазера, которым накачивают эти генераторы волн

Физики из России выяснили, что КПД компактных излучателей терагерцовых волн можно увеличить в десятки раз, если использовать сапфировое волокно для фокусировки излучения лазера, которым накачивают эти генераторы волн. Об этом сообщила в пятницу пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

«Наша разработка ляжет в основу создания систем терагерцовой спектроскопии и визуализации, которые важны в ряде областей, включая создание систем неинвазивной диагностики раковых опухолей и высокоскоростной передачи информации», — заявил заместитель директора Института сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники РАН (Москва) Дмитрий Пономарев, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.

Терагерцовые волны могут использоваться для сверхбыстрой передачи информации, а также создания различных медицинских и научных приборов, использующих это излучение для получения изображений внутренних органов и различных объектов неживой природы. Проблема заключается в том, что создание компактных источников и приемников подобных волн оказалось очень сложной задачей.
Пономарев и его коллеги сделали большой шаг к созданию подобных систем в ходе опытов с так называемыми фотопроводящими источниками терагерцовых волн. Они представляют собой набор из нескольких металлических электродов, нанесенных на полупроводниковую подложку с небольшим зазором. Эта структура поглощает энергию, которая накачивается в нее при помощи лазера, и преобразует ее в терагерцовые колебания.

Мощный и компактный источник излучения
Ученые РФ задумались, можно ли повысить эффективность этого процесса, если каким-то образом сфокусировать лазерный луч внутри излучателя терагерцовых волн. Для этого они просчитали то, как изменится процесс накачки источника терагерцовых волн, если вставить линзу из сапфировых волокон в зазор между подложкой и антенной.
Эти расчеты указали на то, что добавление линзы должно примерно в 40 раз повысить интенсивность волн, возникающих в зазоре между антенной и подложкой. Руководствуясь этой идеей, ученые разработали прототип подобного излучателя, положением линзы внутри которого можно легко управлять.

По словам Пономарева и его коллег, разработанный ими источник терагерцовых волн обладает примерно в 7-10 раз более высоким КПД, чем его аналоги, внутри которых отсутствует линза из сапфирового волокна. В будущем это позволит значительно нарастить мощность подобных излучателей, не меняя при этом их размеров и массы.
Как надеются ученые, их разработка ускорит разработку компактных источников терагерцового излучения и откроет дорогу для их массового применения в медицине, науке и в телекоммуникационной отрасли.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/14322489