FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2019
176 городов
September – November 2019
312 cities
11-13 октября 2019
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры
21-22 сентября 2019 года
22-23 октября 2019 года
29-30 ноября 2019 года
7-8 сентября 2019 года
27-29 сентября 2019 года
4-5 октября 2019 года
10-12 октября 2019 года

Фемтосекундный успех

Развитие электроники и средств коммуникаций требует от приборной базы все большей точности, эргономичности и пропускной способности. Так, для спутников связи и GPS-навигации весьма важно снижение массы полезного оборудования и снижение помех, а также обеспечение стабильности сигнала. В прошлом году ученым МГУ совместно с коллегами из Швейцарской высшей технической школы Лозанны удалось провести работу, способную послужить этим целям. Тогда исследователям удалось показать (статья была опубликована в Nature Photonics: Nature Photonics, 6, 480-487 (212)), что причина, по которой в оптических «гребенках» (широкий спектр из большого числа равноудаленных узких линий) возникают шумы, кроется в нелинейных процессах генерации, а не в термодинамических шумах. Тогда впервые было показано, что помехи не вызваны какими-то фундаментальными ограничениями и с ними можно бороться.

22 декабря в журнале Nature Photonics вышла новая публикация, где ученые развивают и расширяют свой успех. По словам одного из авторов работы, профессора физического факультета МГУ и сотрудника Российского квантового центра в Сколково Михаила Городецкого, в исследовании, фактически, получены сразу три важных результата: учеными разработан метод генерации стабильных фемтосекундных (порядка 10-15 сек) импульсов, оптических «гребенок» и СВЧ частот.

Ученым с помощью микрорезонатора (в данном случае — миллиметровый диск из кристалла фторида магния, в котором можно возбуждать закольцованные, т.е. движущиеся по замкнутой траектории, электромагнитные колебания) удалось превратить непрерывное излучение лазера в периодические сверхкороткие импульсы. Известными устройствами, работающими в таком режиме, являются фемтосекундные лазеры, у которых с огромной частотой генерируются короткие, длительностью сравнимой с 10-15 секунд, импульсы высокой мощности. Без них немыслимы современные спектроскопические методы исследования вещества и телекоммуникации, и даже современная офтальмология, в которой фемтолазеры используются для проведения операций на глазах.

«В лазерах с синхронизацией мод для генерации импульсов используются сложные оптические устройства, среды и специальные зеркала. Мы же смогли получить такие стабильные импульсы в простом пассивном резонаторе, используя только собственную нелинейность кристалла», — говорит Городецкий. Это позволяет в перспективе резко уменьшить объем всего устройства. Генерируемые в микрорезонаторе короткие импульсы представляют собой так называемые оптические солитоны (солитон — это устойчивая частицеподобная волна, распространяющаяся в нелинейной среде; пример солитона в природе — цунами). «Мы можем генерировать одиночный стабильный солитон, который бежит внутри микрорезонатора по кругу. При этом в выходном оптоволокне получаются импульсы следующие друг за другом через время одного оборота», — рассказывает Городецкий.

Длительность подобных импульсов 100–200 фемтосекунд, но авторы уверены, что реально достичь значительно более коротких солитонов. Они полагают, что их новация открывает возможность создания компактных, стабильных и дешевых генераторов коротких оптических импульсов в режимах, не достижимых другими методами. Такие импульсы на спектральном языке представляют собой так называемые оптические «гребенки», которые произвели революцию в метрологии и спектроскопии и были удостоены Нобелевской премии 2005 года (ее получили американец Джон Холл и немец Теодор Хэнш «за вклад в развитие лазерной прецизионной спектроскопии, включая технику оптических гребенок»). Существующие генераторы гребенок имеют значительно большие размеры.

Одновременно, как показали исследователи, электрический сигнал от такой гребенки представляет собой очень чистый СВЧ-сигнал с низким уровнем шумов. Сверхмалошумящие компактные СВЧ-генераторы имеют огромную роль в современных технологиях; они используются в метрологии, радиолокации, телекоммуникационном оборудовании, в том числе на спутниках. Авторы работы отмечают, что их результаты критичны для развития таких направлений, как широкополосная спектроскопия, телекоммуникации, радиолокация и астрономия.

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Одежда узнает о нас все. Электронный текстиль скоро станет таким же распространенным продуктом, как RFID-метки

Одежда узнает о нас все. Электронный текстиль скоро станет таким же распространенным продуктом, как RFID-метки

 

 

Автор: Вера Колерова

Роботы в медицине: в Уфе лечат рак с помощью киберножа

В Уфе работает уникальный центр ядерной медицины. Он лечит от рака с помощью лучевой установки — кибернож.

В Новосибирске испытывают самый мощный в РФ накопитель электроэнергии

Испытания накопителя электроэнергии мощностью более мегаватта проходят в новосибирском промышленно-логистическом парке. В стране аналогов такому устройству нет.

 

 

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Химики из МГУ лучше поняли геометрию гистамина

Группа ученых из МГУ имени М.В.Ломоносова впервые изучила молекулы гистамина в газовой фазе с помощью пучка электронов.

Ученые сделали наночастицы, которыми можно «подсветить» раковую опухоль

Группе российских и французских исследователей при участии ученых из МГУ имени М.В.Ломоносова впервые удалось синтезировать наночастицы из сверхчистого кремния, обла

Сбывшиеся предсказания фантастов (Часть 4)

Разработка ученых Политеха поможет выводить новые породы крупного рогатого скота

Николай Иванович Шакура — лауреат Государственной премии России

12 июня в Кремле прошло вручение Государственной премии России 2016 года за выдающиеся достижения в области науки и технологий, литературы и искусства и гуманитарной де