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

Герпетологи обнаружили в пещерах Таиланда лягушку из ранее неизвестного рода

На Эльбрусе добыты образцы древнего льда в рамках международного проекта Ice Memory

Итоги конкурсов Президентской программы

Подведены итоги конкурсов Президентской программы на поддержку ведущих лабораторий и инфраструктурных проектов.

...И быстрых разумом бозонов в коллайдере большом рождать

Всего без одной частицы большинство попыток создать гармоничную модель Вселенной и вещества в ней идут прахом. И вот в ЦЕРНе сообщили, что нечто сходное с этой фундаментальной частицей найдено в экспериментах на Большом адронном коллайдере.

Биологи МГУ обнаружили в Тверской области новый вид гриба

Ученые МГУ имени М.В.Ломоносова в составе международного научного коллектива во время экспедиции в Тверскую область нашли и описали новый вид гриба, Entoloma krutiсianu