Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Основы технологии >> Лазерные технологии | Новости
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
Термочувствительный лазер
22.12.2001 23:50 | Phys.Web.Ru, А.П.Крашенинников
    

Новый вид лазера, генерирующего когерентное излучение на различных частотах в зависимости от температуры, может найти себе применение в таких областях как оптоэлектроника и дистанционное детектирование теплового излучения. Сотрудники Флорентийского университета (Италия) Дидерик Версма (Diederik Wiersma) и Стефано Кавальери (Stefano Cavalieri) использовали зависимость структуры жидких кристаллов от температуры для управления оптическим поведением своего "произвольного" лазера, причем размеры элементов жидкого кристалла не превышают нескольких десятков микрон в поперечнике (D Wiersma and S Cavalieri 2001 Nature 414 708).

Обычный лазер состоит из резонатора, в который помещено оптически активное вещество. Сам резонатор представляет собой пару зеркал с различными коэффициентами отражения, расположенных друг против друга. Оптически активная среда возбуждается электрическим или оптическим способом, излучает свет, который многократно переотражается зеркалами резонатора и снова возбуждает рабочее тело лазера. Именно благодаря этому становится возможной устойчивая генерация когерентного оптического излучения большой интенсивности.

Однако, созданный во Флоренции лазер назван "произвольным" не случайно: усиление, а, следовательно, и генерация когерентного излучения, достигается благодаря произвольному характеру распространения света в рабочем теле этого лазера. По мере распространения в ней, свет переизлучается возбуждаемыми атомами вещества согласно принципу Гюйгенса. Благодаря этому сама оптически активная среда играет роль как рабочего тела, так и резонатора, т.е. не требует дополнительного использования зеркал.

Характер рассеяния в оптической среде влияет на величину коэффициента усиления лазера. Чем активнее рассеивается свет, тем больше времени он проводит в веществе рабочего тела и тем больше возрастают коэффициент усиления и интенсивность выходного излучения.

Итальянские ученые решили использовать эту зависимость для управления процессом генерации излучения. Для этого пористая структура из прессованного стеклянного порошка была заполнена растворенным в жидком кристалле лазерным красителем. Как известно, жидкие кристаллы представляют собой удлиненные молекулы, по-разному ориентирующиеся в зависимости от температуры и других внешних воздействий. Таким образом, эффективный коэффициент рассеяния зависит от степени ориентированности жидкого кристалла.

"Рабочее тело этого лазера состоит из прессованного стеклянного порошка и на вид кажется белым, поскольку свет произвольно рассеивается в нем," - объясняет Вьерсма.

При температурах много ниже 35 градусов Цельсия, Вьерсма и Кавальери отметили, что лазер излучает очень интенсивно в узком диапазоне частот вблизи 610 нм. Однако при увеличении температуры спектр излучения уширялся, а интенсивность падала. Генерация прекращается при 42 градусах, что соответствует температуре фазового перехода в жидком кристалле. При этой температуре интенсивность излучения резко падает, а спектр излучения становится очень широким и однородным.

Температурный диапазон чувствительности лазера может изменяться путем подбора соответствующей комбинации стекла и жидкого кристалла. Авторы изобретения ожидают, что оно найдет широкий спектр приложений.

Автор: Кейти Пенникотт (Katie Pennicott), редактор PhysicsWeb.

Источник: Physics Web, 12 декабря 2001


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования