Первый «Случайный лазер» на переработанной бумаге

15.11.2016

Физиками было доказано, что материалы для применения в лазерных установках больше не нужно искусственно выращивать, вместо этого можно использовать переработанную бумагу.

Источник: phys.org

Последний выпуск издания Advanced Optical Materials включает публикацию исследовательской команды из Штраубинга и Рима, согласно которой учёным во главе с профессором Кордтом Золфранком удалось использовать переработанные волокна бумаги в качестве среды для случайного лазера.

Случайные лазеры (random lasers) представляют собой крошечные структуры, излучающие свет неравномерно в разных направлениях. Если классический лазер преображает и направляет свет в одном направлении, то в случайном лазере свет разбрасывается под разными углами, поэтому его и называют случайным. В будущем развитие случайных лазеров может привести к производству экономичных лазерных установок, функционирующих с несколькими длинами волн.

Начальным условием для создания «случайного лазера» является доведённая до определённых характеристик микроструктура. Команда учёных с кафедры биогенных полимеров в Штраубинге использовала обычную переработанную бумагу в качестве среды. Структура её длинных волокон отлично подходит для случайного лазера. В лаборатории пропитали бумагу металлоорганическим соединением — тетраэтилортотитанатом. В процессе сушки бумаги целлюлозу выжигают при пятисот градусах Цельсия, после чего в качестве осадка образуется керамический диоксид титана на волокнах.

Это вещество используется в солнцезащитных кремах и косметике, чтобы обеспечить защиту от ультрафиолетовых лучей. В равной степени, как и в микросреде для случайного лазера. Несмотря на хаотичное рассеивание световых волн, их всё ещё можно контролировать, как выяснила команда во главе с Клаудио Конти из Института Сложных Систем (Institute for Complex Systems) в Риме. С помощью спектрометра генерируемые волны были зафиксированы, дифференцированы и локализованы отдельно друг от друга.

При испытаниях учёные корректировали позицию и мощность луча зелёного лазера, которым облучали микроструктуру с разных углов, а после фиксировали спектрометром отражённые волны. Таким образом исследователи смогли определить, что на различных настройках лазера различные облучаемые области материала излучают различные волны. Из этого можно сделать вывод, что случайный лазер можно собрать, определяя направление и интенсивность излучения нужной волны.

Источник

акция сервис-центра написать нам скачать каталог заказать звонок